JP4119624B2 - Measurement system for unburned ash - Google Patents

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JP4119624B2 JP2001184516A JP2001184516A JP4119624B2 JP 4119624 B2 JP4119624 B2 JP 4119624B2 JP 2001184516 A JP2001184516 A JP 2001184516A JP 2001184516 A JP2001184516 A JP 2001184516A JP 4119624 B2 JP4119624 B2 JP 4119624B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力プラント等のボイラに用いて好適な灰中未燃分計測システムに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来から、微粉炭,フライアッシュ(灰),セメント原料等の発熱量,未燃分,成分組成を計測する装置として、化学分析装置やX線分析装置が良く知られている。ところが、これらの分析装置は試料を採取してから分析結果が得られるまでに、かなりの時間(20〜120分)を必要とするため、計測結果を用いてボイラー等(火力プラントの場合)の制御を行う場合には、このタイムラグが大きく、プラント制御上の大きな支障となっていた。
【0003】
一方、X線分析装置やΓ線分析装置でリアルタイムで計測できるものがあるが、この場合のX線分析装置ではセメントプラントの場合、Caしか計測出来ずその性能が低い。また、Γ線分析装置では、取扱いが面倒で且つ高価であるという不具合があった。
【0004】
そこで、近年、セメントプラントにおいては、セメント品質の管理向上ニーズから、セメント成分のオンライン計測ニーズが高まっており、このニーズに応える定量可能な手法の開発が望まれる中、本発明者等は先に、特開平10−185817号公報等で提案したレーザ誘起ブレークダウン法(Laser Induced Breakdown Spectroscopy :LIBS法)を採用し、装置化することを想起した。
【0005】
このLIBS法は、例えば図4に示すように装置化される。
即ち、各種プラント等の配管1内には、測定対象物が存在(流通)している。測定対象物としては、微粉炭,フライアッシュ,セメント原料等がある。この配管1のうち測定場2の部分には、パージ空気通路3aを備えた計測窓3が設置されている。
【0006】
そして、LIBS装置4を構成するパルスレーザ装置5から出力されたレーザ光は、レンズ6及び計測窓3を介して測定場2に集光される。このため、測定場2に存在する微粒子がプラズマ化し、プラズマ化した成分物質からはプラズマ光が発生する。
【0007】
発生したプラズマ光は、測定場2の計測窓3から外部に出力され、ミラー7で反射され、さらにレンズ8で集光されて分光器9に入射される。分光器9は、波長が190nm〜500nm(或いはこの範囲内の一部の波長域)のプラズマ光を分光し、分光した光成分をCCDカメラ10に入力する。
【0008】
高速ゲートが可能なCCDカメラ10は、分光器9にて分光された分光プラズマ光を検出し、この分光プラズマ光に応じた信号をコンピュータ11に転送する。なお、CCDカメラ10は、同期ライン12を介してパルスレーザ装置5と接続されており、CCDカメラ10のゲート制御と、パルスレーザ装置5の発振とを同期させている。
【0009】
コンピュータ11は、転送されてきた信号(各成分からの発光強度情報を有している)を情報処理演算することにより、測定場2に存在する微粉炭,フライアッシュ,セメント原料の発熱量,未燃分,成分組成等をリアルタイムで算出する。
【0010】
このようにLIBS装置4は、測定現場にてリアルタイムで測定対象物の組成成分の計測ができるので、計測結果に基づき、プラント等の運転制御を良好に実行することができるようになる。
【0011】
そこで、本発明は、前述したLIBS装置を用いてボイラにおける灰中の未燃分をリアルタイムで計測することができる新規な灰中未燃分計測システムを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の灰中未燃分計測システムは、ボイラの燃焼ガスラインから分岐したサンプリングライン中に、サンプルガスを吸引する第1のイジェクタと、該第1イジェクタで吸引されたサンプルガス中から灰分を分離・捕集するサイクロンと、該サイクロンで分離・捕集された灰分を吸引する第2のイジェクタとをライン上流側から下流側に順次介装すると共に、前記サイクロンと第2イジェクタとの間のライン中に、当該ラインを流れる灰分にレーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、該プラズマから発生するプラズマ光を分光器に入射し、分光器にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分を計測する計測装置を介装したことを特徴とする。
【0013】
前記第1イジェクタ上流のサンプリングラインを弁装置を介して2系統に分離し、その内の一方に流量計を介装したことを特徴とする。
【0014】
前記第1のイジェクタをサンプリングライン中に二段に亙って設け、これら二つのイジェクタ間のライン中に必要時に当該ラインを遮断する遮断弁を介装したことを特徴とする。
【0015】
前記第2イジェクタ下流のサンプリングラインから弁装置を介してラインを分岐し、該分岐ライン中に灰分を分離・捕集する第2のサイクロンを介装したことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る灰中未燃分計測システムを実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【0017】
[実施例]
図1は本発明の一実施例を示す灰中未燃分計測システムの概略構成図、図2は同じく作用説明図で同図(a)は通常モードの流路説明図、同図(b)は流量計測モードの流路説明図、図3は同じく作用説明図で同図(a)はパージモードの流路説明図、同図(b)はサンプルモードの流路説明図である。
【0018】
図1に示すように、図示しないボイラの燃焼ガス(排ガス)ラインから適宜弁装置を介して分岐した主サンプリングラインA中に、灰の入ったサンプルガスを吸引する第1のイジェクタ20a,20bと、該第1イジェクタ20a,20bで吸引されたサンプルガス中から灰分を分離・捕集する第1のサイクロン21と、該第1サイクロン21で分離・捕集された灰分を吸引する第2のイジェクタ22とがライン上流側から下流側に順次介装されると共に、前記第1サイクロン21と第2イジェクタ22との間のライン中に、当該ラインを流れる灰分にレーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、該プラズマから発生するプラズマ光を分光器に入射し、分光器にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分を計測するLIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy)装置4が介装される。尚、前記第1サイクロン21で遠心分離されたガス成分は、第1の副サンプリングラインA1 を通って、前記第2イジェクタ22下流の主サンプリングラインA中に合流される。
【0019】
また、前記第1イジェクタ20a,20b上流の主サンプリングラインAの途中には、三方弁23a,23bを介して第2の副サンプリングラインA2 が分離形成され、この第2副サンプリングラインA2 の途中にサンプルガスの流量を計測する流量計24が介装される。
【0020】
また、前記第1イジェクタ20a,20bは前,後二段に亙って設けられ、これら前段のイジェクタ20aと後段のイジェクタ20bとの間の主サンプリングラインA中に必要時に当該ラインを遮断する遮断弁25が介装される。
【0021】
また、前記第2イジェクタ22下流の主サンプリングラインAからは、三方弁26を介して第3の副サンプリングラインA3 が分岐され、この第3副サンプリングラインA3 中に灰分を分離・捕集する第2のサイクロン28がポット29とともに介装される。前記第3副サンプリングラインA3 の下流端は必要時に当該ラインを遮断する遮断弁27を介して前記三方弁26下流の主サンプリングラインAに接続される。
【0022】
前記三方弁23a,23b,26及び遮断弁25,27は、例えば電磁弁で構成され、図示しない制御装置により後述する各種モードに応じて切換(開閉)制御されるようになっている。また、前記第1イジェクタ20a,20b及び第2イジェクタ22と主サンプリングラインAの第1サイクロン21直下及びLIBS装置4計測部の5箇所には図示しない流量計が設置され、当該部位を流れるサンプルガス及び灰の流量が適正になるよう監視している。
【0023】
このように構成されるため、先ず、図2の(a)に示す通常モードでは、三方弁23a,23b,26は主サンプリングラインA側に切り換えられると共に、遮断弁25は開かれる一方遮断弁27は閉じられる。
【0024】
これにより、第1イジェクタ20a,20bで主サンプリングラインA中に吸引されたサンプルガスは第1サイクロン21に導かれ、ここでガス中の灰分が分離・捕集される。分離・捕集された灰分は第2イジェクタ22により吸引されてその後第1副サンプリングラインA1 を通ってきたガスと合流して主サンプリングラインA外へと排出される。
【0025】
そして、前記第1サイクロン21で分離・捕集された灰分は、同第1サイクロン21から第2イジェクタ22に至る間に、LIBS装置4により、その灰中未燃分が計測される。即ち、LIBS装置4では、灰中の主成分であるSi,Al,Ca,Fe 及び未燃分に起因するC 成分を計測し、Si,Al,Ca,Fe とC の比より未燃分を算出するのである。
【0026】
ボイラでは、前記LIBS装置4の計測結果に基づいて、例えば微粉炭の粉砕度を増減する等ボイラ火炉における燃焼条件を変化させて未燃分を制御する。
【0027】
次に、図2の(b)に示す流量計測モードでは、三方弁23a,23bが第2副サンプリングラインA2 側に切り換えられ、その他は図2の(a)の状態と同様である。
【0028】
これにより、第1イジェクタ20a,20bで吸引されるサンプルガスは第2副サンプリングラインA2 を通り、流量計24でその流量を計測されつつ第1サイクロン21に導かれる。
【0029】
この結果、サンプルガスの流量をモニタリングしながら灰中の未燃分を計測することができる。尚、この流量計測モードは通常1時間位運転され、それ以上の運転は流量計24の詰まりなどの原因となるので、回避される。
【0030】
次に、図3の(a)に示すパージモードでは、遮断弁25は閉じられると共に、三方弁23a,23b,26は主サンプリングラインA側に切り換えられる一方遮断弁27は閉じられる。
【0031】
これにより、前段のイジェクタ20aより導入されたエアは同イジェクタ20a上流の主サンプリングラインAを逆流し(図中矢印参照)、同ラインの管内壁や三方弁23a,23bの部品等に付着した灰をパージする一方、後段のイジェクタ20bより導入されたエアは同イジェクタ20a下流の主サンプリングラインAと第1副サンプリングラインA1 とを流れ、同ラインの管内壁や各種機器の部品等に付着した灰をパージする。
【0032】
尚、このパージモードにおいて、三方弁23a,23b,26と遮断弁27を逆に切り換えることで、第2副サンプリングラインA2 と第3副サンプリングラインA3 の灰もパージすることができる。また、このパージモードはシステムのエラー発生時に自動的に当該モードになると好適である。
【0033】
最後に、図3の(b)に示すサンプルモードでは、三方弁23a,23bは主サンプリングラインA側に切り換えられて遮断弁25が開かれる一方、三方弁26は第3副サンプリングラインA3 側に切り換えられて遮断弁27が開かれる。
【0034】
これにより、第1イジェクタ20a,20bで主サンプリングラインA中に吸引されたサンプルガスは第1サイクロン21に導かれ、ここでガス中の灰分が分離・捕集される。分離・捕集された灰分は第2イジェクタ22により吸引されてその後第3副サンプリングラインA3 に導かれ、第2サイクロン28で再びガス中の灰分が分離されてポット29内に捕集される。第2サイクロン28で分離されたガス成分は遮断弁27を経て主サンプリングラインAに合流される。
【0035】
前記モードで約2時間運転した後、ポット29内に捕集・取得された灰は、化学分析装置やX線分析装置で成分分析され、未燃分が計測される。この計測結果と前記LIBS装置4の計測結果とを比較し、計測値が異なっていればLIBS装置4の計測値に較正をかければ良い。これは、LIBS装置4の計測中に行える。
【0036】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、ボイラの燃焼ガスラインから分岐したサンプリングライン中に、サンプルガスを吸引する第1のイジェクタと、該第1イジェクタで吸引されたサンプルガス中から灰分を分離・捕集するサイクロンと、該サイクロンで分離・捕集された灰分を吸引する第2のイジェクタとをライン上流側から下流側に順次介装すると共に、前記サイクロンと第2イジェクタとの間のライン中に、当該ラインを流れる灰分にレーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、該プラズマから発生するプラズマ光を分光器に入射し、分光器にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分を計測する計測装置を介装したので、ボイラにおける灰中の未燃分をリアルタイムで計測することができる。
【0038】
請求項2の発明によれば、前記第1イジェクタ上流のサンプリングラインを弁装置を介して2系統に分離し、その内の一方に流量計を介装したので、サンプルガスの流量をモニタリングしながら灰中の未燃分を計測することができる。
【0039】
請求項3の発明によれば、前記第1のイジェクタをサンプリングライン中に二段に亙って設け、これら二つのイジェクタ間のライン中に必要時に当該ラインを遮断する遮断弁を介装したので、サンプリングライン中に残留する灰を第1イジェクタの導入エアを効果的に利用して定期的にパージすることができる。
【0040】
請求項4の発明によれば、前記第2イジェクタ下流のサンプリングラインから弁装置を介してラインを分岐し、該分岐ライン中に灰分を分離・捕集する第2のサイクロンを介装したので、LIBS装置の計測値にリアルタイムで較正をかけられ、LIBS装置の信頼性向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す灰中未燃分計測システムの概略構成図である。
【図2】同じく作用説明図で同図(a)は通常モードの流路説明図、同図(b)は流量計測モードの流路説明図である。
【図3】同じく作用説明図で同図(a)はパージモードの流路説明図、同図(b)はサンプルモードの流路説明図である。
【図4】LIBS装置の説明図である。
【符号の説明】
1,1a,1b 配管
2 測定場
3 計測窓
3a パージ空気通路
4 LIBS装置
5 パルスレーザ装置
6 レンズ
7 ミラー
8 レンズ
9 分光器
10 CCDカメラ
11 コンピュータ
12 同期ライン
20a 第1(前段)のイジェクタ
20b 第1(後段)のイジェクタ
21 第1のサイクロン
22 第2のイジェクタ
23a,23b 三方弁
24 流量計
25 遮断弁
26 三方弁
27 遮断弁
28 第2のサイクロン
29 ポット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an unburned ash measurement system suitable for use in boilers such as thermal power plants.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, chemical analyzers and X-ray analyzers are well known as devices for measuring calorific value, unburnt components, and component composition of pulverized coal, fly ash (ash), cement raw materials, and the like. However, since these analyzers require a considerable amount of time (20 to 120 minutes) from taking a sample to obtaining an analysis result, the measurement results are used for boilers (in the case of a thermal power plant). When performing control, this time lag is large, which is a major obstacle to plant control.
[0003]
On the other hand, some X-ray analyzers and Γ-ray analyzers can measure in real time. However, in this case, the X-ray analyzer can measure only Ca in the case of a cement plant, and its performance is low. In addition, the Γ-ray analyzer has a problem that it is troublesome and expensive to handle.
[0004]
Therefore, in recent years, in cement plants, there is an increasing need for on-line measurement of cement components due to the need for improved management of cement quality, and it is desired to develop a quantifiable method that meets this need. It was recalled that a laser induced breakdown method (LIBS method) proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-185817 etc. was adopted to make a device.
[0005]
For example, the LIBS method is implemented as shown in FIG.
That is, a measurement object exists (circulates) in the piping 1 of various plants and the like. Examples of measurement objects include pulverized coal, fly ash, and cement raw materials. A measurement window 3 having a purge air passage 3a is installed in the measurement field 2 of the pipe 1.
[0006]
The laser beam output from the pulse laser device 5 constituting the LIBS device 4 is condensed on the measurement field 2 via the lens 6 and the measurement window 3. For this reason, the fine particles present in the measurement field 2 are turned into plasma, and plasma light is generated from the plasmad component material.
[0007]
The generated plasma light is output to the outside from the measurement window 3 of the measurement field 2, reflected by the mirror 7, further condensed by the lens 8, and incident on the spectroscope 9. The spectroscope 9 splits plasma light having a wavelength of 190 nm to 500 nm (or a partial wavelength range within this range), and inputs the split light component to the CCD camera 10.
[0008]
The CCD camera 10 capable of high-speed gate detects the spectral plasma light dispersed by the spectroscope 9 and transfers a signal corresponding to the spectral plasma light to the computer 11. The CCD camera 10 is connected to the pulse laser device 5 via a synchronization line 12, and the gate control of the CCD camera 10 and the oscillation of the pulse laser device 5 are synchronized.
[0009]
The computer 11 performs an information processing operation on the transferred signal (having light emission intensity information from each component), thereby calculating the calorific value of the pulverized coal, fly ash, cement raw material existing in the measurement field 2, Calculate fuel and component composition in real time.
[0010]
As described above, since the LIBS device 4 can measure the composition component of the measurement object in real time at the measurement site, the operation control of the plant and the like can be performed satisfactorily based on the measurement result.
[0011]
Then, an object of this invention is to provide the novel unburned ash content measurement system which can measure the unburned content in the ash in a boiler in real time using the LIBS apparatus mentioned above.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The system for measuring unburned ash in ash according to the present invention that solves the above problems includes a first ejector that sucks sample gas into a sampling line branched from a combustion gas line of a boiler, and a sample sucked by the first ejector. A cyclone that separates and collects ash from the gas and a second ejector that sucks the ash separated and collected by the cyclone are sequentially inserted from the upstream side of the line to the downstream side, and the cyclone and the second During the line with the ejector, the ash flowing through the line is irradiated with a laser to make its composition component into plasma, the plasma light generated from the plasma is incident on the spectroscope, and from the spectral light that has been dispersed by the spectroscope It is characterized by interposing a measuring device that measures the unburned content in the ash.
[0013]
The sampling line upstream of the first ejector is separated into two systems through a valve device, and a flow meter is installed in one of them.
[0014]
The first ejector is provided in two stages in the sampling line, and a shutoff valve for shutting off the line when necessary is provided in the line between the two ejectors.
[0015]
A line is branched from a sampling line downstream of the second ejector via a valve device, and a second cyclone for separating and collecting ash is interposed in the branch line.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an unburned ash content measurement system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0017]
[Example]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an unburned ash measurement system showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation, FIG. 1 (a) is a diagram for explaining a flow path in a normal mode, and FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the operation, FIG. 3A is a diagram for explaining the flow channel in the purge mode, and FIG. 3B is a diagram for explaining the channel in the sample mode.
[0018]
As shown in FIG. 1, first ejectors 20a and 20b for sucking sample gas containing ash into a main sampling line A branched from a combustion gas (exhaust gas) line of a boiler (not shown) through a valve device as appropriate. The first cyclone 21 that separates and collects ash from the sample gas sucked by the first ejectors 20a and 20b, and the second ejector that sucks the ash separated and collected by the first cyclone 21 22 are sequentially inserted from the upstream side of the line to the downstream side, and the composition component is obtained by irradiating the ash flowing through the line in the line between the first cyclone 21 and the second ejector 22 with a laser. LIBS (Laser Induced Br) that converts plasma into plasma and emits plasma light generated from the plasma into the spectroscope and measures the unburned content in the ash from the spectroscopic light spectrally separated by the spectroscope. eakdown Spectroscopy) device 4 is interposed. The gas component centrifuged by the first cyclone 21 is the first sub-sampling line A.1And is joined into the main sampling line A downstream of the second ejector 22.
[0019]
Further, in the middle of the main sampling line A upstream of the first ejectors 20a and 20b, the second sub-sampling line A is passed through the three-way valves 23a and 23b.2Are separately formed, and this second sub-sampling line A2A flow meter 24 for measuring the flow rate of the sample gas is interposed in the middle of the process.
[0020]
Further, the first ejectors 20a and 20b are provided in two stages, front and rear, and the main sampling line A between the front ejector 20a and the rear ejector 20b is shut off when necessary. A valve 25 is interposed.
[0021]
Further, from the main sampling line A downstream of the second ejector 22, a third sub-sampling line A is passed through a three-way valve 26.ThreeIs branched, and this third sub-sampling line AThreeA second cyclone 28 that separates and collects ash is contained therein together with a pot 29. Third sub-sampling line AThreeThe downstream end is connected to the main sampling line A downstream of the three-way valve 26 via a shutoff valve 27 that shuts off the line when necessary.
[0022]
The three-way valves 23a, 23b, 26 and the shut-off valves 25, 27 are constituted by electromagnetic valves, for example, and are switched (open / closed) according to various modes to be described later by a control device (not shown). In addition, flow meters (not shown) are installed at five locations of the first ejectors 20a and 20b, the second ejector 22, the first cyclone 21 of the main sampling line A, and the LIBS device 4 measurement section, and the sample gas flowing through the portions. And the ash flow rate is monitored appropriately.
[0023]
Because of such a configuration, first, in the normal mode shown in FIG. 2A, the three-way valves 23a, 23b, and 26 are switched to the main sampling line A side, and the shut-off valve 25 is opened while the shut-off valve 27 is opened. Is closed.
[0024]
Thus, the sample gas sucked into the main sampling line A by the first ejectors 20a and 20b is guided to the first cyclone 21, where the ash content in the gas is separated and collected. The separated and collected ash is sucked by the second ejector 22 and then the first sub-sampling line A1It merges with the gas that has passed through and is discharged out of the main sampling line A.
[0025]
The ash content separated and collected by the first cyclone 21 is measured by the LIBS device 4 while the ash content from the first cyclone 21 reaches the second ejector 22. In other words, the LIBS device 4 measures the C component caused by Si, Al, Ca, Fe and the unburned components as the main components in the ash, and calculates the unburned content from the ratio of Si, Al, Ca, Fe and C. It is calculated.
[0026]
In the boiler, based on the measurement result of the LIBS device 4, for example, pulverized coalGrinding degreeBy changing the combustion conditions in the boiler furnace, etc.Control unburnt.
[0027]
Next, in the flow rate measurement mode shown in FIG. 2B, the three-way valves 23a and 23b are connected to the second sub-sampling line A.2The rest is the same as the state of FIG.
[0028]
As a result, the sample gas sucked by the first ejectors 20a and 20b becomes the second sub-sampling line A.2And the flow rate is measured by the flow meter 24 and guided to the first cyclone 21.
[0029]
As a result, the unburned component in the ash can be measured while monitoring the flow rate of the sample gas. This flow rate measurement mode is normally operated for about one hour, and further operation is avoided because it causes the clogging of the flow meter 24 and the like.
[0030]
Next, in the purge mode shown in FIG. 3A, the shutoff valve 25 is closed, and the three-way valves 23a, 23b, and 26 are switched to the main sampling line A side, while the shutoff valve 27 is closed.
[0031]
As a result, the air introduced from the former ejector 20a flows back through the main sampling line A upstream of the ejector 20a (see the arrow in the figure), and the ash adhering to the pipe inner wall of the same line, the components of the three-way valves 23a, 23b, etc. The air introduced from the ejector 20b at the subsequent stage is purged from the main sampling line A and the first sub-sampling line A downstream of the ejector 20a.1And purge the ash adhering to the inner wall of the pipe and parts of various equipment.
[0032]
In this purge mode, the second sub-sampling line A is switched by switching the three-way valves 23a, 23b, 26 and the shut-off valve 27 in reverse.2And the third sub-sampling line AThreeAshes can also be purged. In addition, it is preferable that this purge mode is automatically set when a system error occurs.
[0033]
Finally, in the sample mode shown in FIG. 3B, the three-way valves 23a and 23b are switched to the main sampling line A side to open the shut-off valve 25, while the three-way valve 26 is connected to the third sub-sampling line A.ThreeAnd the shut-off valve 27 is opened.
[0034]
Thus, the sample gas sucked into the main sampling line A by the first ejectors 20a and 20b is guided to the first cyclone 21, where the ash content in the gas is separated and collected. The separated and collected ash is sucked by the second ejector 22 and then the third sub-sampling line AThreeThen, the ash content in the gas is separated again by the second cyclone 28 and collected in the pot 29. The gas components separated by the second cyclone 28 are joined to the main sampling line A through the shut-off valve 27.
[0035]
After operating for about 2 hours in the mode, the ash collected and acquired in the pot 29 is subjected to component analysis by a chemical analyzer or an X-ray analyzer, and unburned components are measured. The measurement result and the measurement result of the LIBS device 4 are compared, and if the measurement value is different, the measurement value of the LIBS device 4 may be calibrated. This can be done while the LIBS device 4 is measuring.
[0036]
Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the first ejector that sucks the sample gas into the sampling line branched from the combustion gas line of the boiler, and the sample gas sucked by the first ejector A cyclone that separates and collects ash from the gas and a second ejector that sucks the ash separated and collected by the cyclone from the upstream side to the downstream side of the line, and the cyclone and the second ejector; In the ash line, the ash flowing through the line is irradiated with a laser to make its composition component into plasma, the plasma light generated from the plasma is incident on the spectroscope, and the spectral light spectrally separated by the spectroscope Since a measuring device for measuring the unburned portion of the boiler is installed, the unburned portion in the ash in the boiler can be measured in real time.
[0038]
According to the invention of claim 2, since the sampling line upstream of the first ejector is separated into two systems via a valve device, and a flow meter is installed in one of them, the flow rate of the sample gas is monitored. Unburned content in ash can be measured.
[0039]
According to the invention of claim 3, the first ejector is provided in two stages in the sampling line, and a shut-off valve for interrupting the line when necessary is provided in the line between the two ejectors. The ash remaining in the sampling line can be periodically purged by effectively using the introduction air of the first ejector.
[0040]
According to the invention of claim 4, the line is branched from the sampling line downstream of the second ejector via the valve device, and the second cyclone for separating and collecting ash is interposed in the branch line. The measurement value of the LIBS device can be calibrated in real time, and the reliability of the LIBS device can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an unburned ash measurement system showing an embodiment of the present invention.
2A and 2B are operation explanatory views, in which FIG. 2A is a flow path explanatory view in a normal mode, and FIG. 2B is a flow path explanatory view in a flow rate measurement mode.
3A and 3B are operation explanatory views, in which FIG. 3A is a flow path explanatory view in a purge mode, and FIG. 3B is a flow path explanatory view in a sample mode.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a LIBS apparatus.
[Explanation of symbols]
1,1a, 1b Piping
2 Measuring field
3 Measurement window
3a Purge air passage
4 LIBS equipment
5 Pulse laser equipment
6 Lens
7 Mirror
8 Lens
9 Spectrometer
10 CCD camera
11 Computer
12 Sync line
20a First (previous) ejector
20b First (second stage) ejector
21 First cyclone
22 Second ejector
23a, 23b Three-way valve
24 Flow meter
25 Shut-off valve
26 Three-way valve
27 Shut-off valve
28 Second Cyclone
29 pots

Claims (4)

ボイラの燃焼ガスラインから分岐したサンプリングライン中に、サンプルガスを吸引する第1のイジェクタと、該第1イジェクタで吸引されたサンプルガス中から灰分を分離・捕集するサイクロンと、該サイクロンで分離・捕集された灰分を吸引する第2のイジェクタとをライン上流側から下流側に順次介装すると共に、前記サイクロンと第2イジェクタとの間のライン中に、当該ラインを流れる灰分にレーザを照射してその組成成分をプラズマ化し、該プラズマから発生するプラズマ光を分光器に入射し、分光器にて分光したスペクトル光から灰中の未燃分を計測する計測装置を介装したことを特徴とする灰中未燃分計測システム。A first ejector that sucks sample gas into a sampling line branched from a combustion gas line of a boiler, a cyclone that separates and collects ash from the sample gas sucked by the first ejector, and a cyclone that separates the sample gas A second ejector that sucks the collected ash is sequentially inserted from the upstream side of the line to the downstream side, and a laser is applied to the ash that flows through the line in the line between the cyclone and the second ejector. Irradiate it to make its composition component into plasma, make plasma light generated from the plasma incident on the spectroscope, and install a measuring device that measures the unburned content in ash from the spectral light dispersed by the spectroscope A characteristic measurement system for unburned ash. 前記第1イジェクタ上流のサンプリングラインを弁装置を介して2系統に分離し、その内の一方に流量計を介装したことを特徴とする請求項1に記載の灰中未燃分計測システム。2. The unburned ash measurement system according to claim 1, wherein a sampling line upstream of the first ejector is separated into two systems via a valve device, and a flow meter is installed in one of them. 前記第1のイジェクタをサンプリングライン中に二段に亙って設け、これら二つのイジェクタ間のライン中に必要時に当該ラインを遮断する遮断弁を介装したことを特徴とする請求項1又は2に記載の灰中未燃分計測システム。3. The first ejector is provided in two stages in a sampling line, and a shut-off valve is provided in a line between the two ejectors to shut off the line when necessary. An unburned ash measurement system in ash. 前記第2イジェクタ下流のサンプリングラインから弁装置を介してラインを分岐し、該分岐ライン中に灰分を分離・捕集する第2のサイクロンを介装したことを特徴とする請求項1,2又は3に記載の灰中未燃分計測システム。A line is branched from a sampling line downstream of the second ejector via a valve device, and a second cyclone for separating and collecting ash is disposed in the branch line. 3. An unburned ash measurement system in ash according to 3.
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