JP4474214B2 - 排ガス部に於ける計測検出器の腐食対策法 - Google Patents

Description

本発明は、都市ごみ等の廃棄物を焼却処理するごみ焼却炉や焼却灰等を溶融処理する溶融炉等から排出される排ガスが流れるダクトに管台を介して取り付けられ、排ガスの温度や流量、流速、圧力、成分等を計測する排ガス部に於ける計測検出器の腐食対策法であって、管台に取り付けられる計測検出器の寿命を延ばせるようにした排ガス部に於ける計測検出器の腐食対策法に関するものである。

一般に、ごみ焼却炉等から排出される排ガスには、ＨＣｌ、ＳＯｘ、ＮＯｘ、ダイオキシン類等の有害物質が含まれており、これらの有害物質が大気中へ放出された場合には大気汚染等の原因となる。
従って、ごみ焼却炉や溶融炉等の運転に於いては、ごみ焼却炉や溶融炉等から排出される排ガス中の有害物質の量を可能な限り少なくし、大気汚染等の公害の発生を防止する必要がある。そのため、ごみ焼却炉や溶融炉等から排出される排ガスの温度や流量、成分等を温度計や流量計等の検出器により計測し、燃焼条件等を所定の条件下に制御することにより、有害物質の発生を抑制するようにしている。

ところで、計測検出器を用いてダクト内を流れる排ガスの温度や流量、成分等を直接計測した場合、排ガス中に含まれる水分や酸性ガス成分（ＳＯ₃ やＨＣｌ等）により、計測検出器のダクトへの取り付け部に応力腐食が発生し、計測検出器の寿命が極めて短くなるうえ、ごみ焼却炉や溶融炉等の運転中の取り替えが大変困難であり、ごみ焼却炉等の運転に支障を来たすことが度々あった。

従来、排ガス部に設置される排ガスの計測検出器に於いては、排ガス中の水分と酸性ガス成分（ＳＯ₃ やＨＣｌ等）による腐食を懸念してステンレスやチタン等の耐酸性及び耐熱性等に優れた材質を採用し、ダクトに管台を設けて設置するのが一般的であった（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

図３乃至図７は管台１０を用いた計測検出器１１のダクト１２への取り付け構造を示すものであり、当該取り付け構造は、鋼板製プレート１３の外面を断熱材１４で覆った四角筒状のダクト１２の対向する側壁に筒部１０ａ及びフランジ１０ｂから成る管台１０を対向状に挿着すると共に、前記両管台１０に計測検出器１１（この例では、排ガスの流量や流速を計測する多孔式ピトー管）を挿通し、計測検出器１１の両端部に設けたフランジ１１ａと各管台１０のフランジ１０ｂとを夫々緊締具１５（ボルト及びナット）で締め付け固定するようにしたものである。
又、ダクト１２に取り付けた管台１０及び計測検出器１１の管台１０から突出する部分は、半割りのカバー１６で覆われており、カバー１６内にグラスウール等の断熱材１４を充填することによって、保温された状態となっている。
尚、図４乃至図７に於いて、１７はダクト１２の鋼板製プレート１３に溶接により固着したカバー取り付けリング、１８は半割りのカバー１５を締め付け固定するパッチン錠である。

ところで、計測検出器１１を管台１０を介してダクト１２に設置した場合、管台１０が比較的長い構造（管台１０の長さＬ′は１５０ｍｍ）となっているため、管台１０の筒部１０ａと管台１０に挿通された計測検出器１１との間にガス溜まりができるうえ、管台１０部分を断熱材１４で覆っているにも拘わらず、管台１０部分から放熱を生じることになる。
そのため、管台１０部分に排ガス中の水分や酸性ガス成分（ＳＯ₃ やＨＣｌ等）が凝縮する結露現象を生じ、計測検出器１１の管台１０に挿通されている部分及び管台１０の筒部１０ａ内周面に水滴や酸が付着して計測検出器１１等に腐食が発生し、計測検出器１１等の寿命が短くなると云う問題があった。
又、計測検出器１１の腐食を防止する目的で計測検出器１１自体を耐酸性及び耐熱性等に優れたステンレスやチタンにより形成した場合には、材料費が高くついてコストの高騰を招くうえ、計測検出器１１の寿命も大幅に向上することがないのが現状であった。
実開昭６０−３７８２４号公報 特開平７−１９８４３５号公報

本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は計測検出器をダクトへ取り付ける管台部分のガス溜まり及び管台部分からの放熱を生じさせないようにすると共に、計測検出器の排ガスと接触する表面をセラミック樹脂により保護し、計測検出器の腐食を防止して計測検出器の延命を図れるようにした排ガス部に於ける計測検出器の腐食対策法を提供することにある。

上記目的を達成する為に、本発明の請求項１の発明は、鋼板製プレートの外周面を断熱材で覆って成るダクトの側壁に設けた管台に挿通状態で取り付けられ、ダクト内を流れる排ガスの少なくとも温度、流量、流速、成分又は濃度を計測する排ガス部に於ける計測検出器の腐食対策法であって、前記計測検出器が挿通状態で取り付けられる管台を熱伝導率が低くて保温性の良いステンレス材により厚肉の環状に形成し、当該管台の長さを管台と計測検出器との間にガス溜まりを生じさせず且つ管台部分からの放熱を生じさせないようにダクトの側壁の厚みの１／２に設定すると共に、前記管台の肉厚を管台部分からの放熱を生じさせないような肉厚に設定し、また、前記管台及び管台に連結固定される計測検出器の接続部の周囲を断熱材で覆い、更に、計測検出器の排ガスと接触する表面にセラミック樹脂による保護層を形成したことに特徴がある。

本発明は、排ガスが流れるダクトに計測検出器を取り付けるための管台の長さを極力短くしているため、管台部分にガス溜まりが生じると云うことがなくなると共に、管台部分からの放熱もなくなる。その結果、管台部分に排ガス中の水分や酸性ガス成分が凝縮する結露現象を生じると云うことがなく、計測検出器の腐食が防止されて計測検出器の寿命が大幅に延びることになる。
又、本発明は、計測検出器の排ガスと接触する表面に耐酸性、耐熱性、耐薬品性等に優れたセラミック樹脂による保護層を形成するようにしているため、計測検出器が酸性ガス成分を含有する排ガスと接触しても腐食すると云うことがなく、計測検出器の寿命が更に延びることになる。
更に、本発明は、計測検出器の排ガスと接触する表面に耐酸性、耐熱性、耐薬品性等に優れたセラミック樹脂による保護層を形成するようにしているため、計測検出器自体を比較的安価な材質により形成した場合でも、長時間の使用に耐えることができ、計測検出器の延命を図れると共に、大幅なコスト低減を図れる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の腐食対策法を実施した計測検出器を設置したダクトの断面図及び要部の断面図を示すものであり、１はごみ焼却炉や溶融炉から排出された排ガスが流れるダクト、２はダクト１の側壁に対向状に設けた管台、３は管台２を介してダクト１に取り付けられ、ダクト１内を流れる排ガスの温度や流量、流速、圧力、成分等を計測する計測検出器である。

前記ダクト１は、四角筒状に組み立てられた鋼板製プレート４の外周面をグラスウールやロックウール、セラミックファイバー等の断熱材５で覆うことにより構成されており、その内部をごみ焼却炉や溶融炉等から排出された排ガスが流れるようになっている。
又、ダクト１を形成する鋼板製プレート４には、計測検出器３を挿入するための貫通孔４ａが対向状に形成されている。

前記管台２は、耐食性及び耐熱性等に優れたステンレス材により環状に形成されており、ダクト１の鋼板製プレート４に形成した各貫通孔４ａの周囲に夫々配置され、鋼板製プレート４の外面に溶接により気密状に固着されている。
この管台２の長さＬ及び肉厚Ｗ等は、管台２部分にガス溜まりを生じさせないようにすると共に、管台２部分からの放熱を生じさせないように、その長さＬ及び肉厚Ｗが夫々設定されている。

前記計測検出器３は、ダクト１内を流れる排ガスの流量を計測する多孔式ピトー管に構成されており、ダクト１内にダクト１を横断する状態で挿入され、ダクト１内を流れる排ガスの全圧及び静圧を検出するパイプ構造の検出部３ａと、検出部３ａの一端部に設けられ、ダクト１に対向状に設けた一方の管台２に連結固定されると共に、導管（図示省略）を介して流量計（図示省略）に接続されるフランジ３ｂ付の基端側接続部３ｃと、検出部３ａの他端部に設けられ、ダクト１に設けた他方の管台２に連結固定されるフランジ３ｄ付の先端側接続部３ｅとを備えている。
この計測検出器３は、基端側接続部３ｃ及び先端側接続部３ｅの各フランジ３ｂ，３ｄをダクト１に対向状に設けた管台２に夫々ボルト６で締め付け固定することによって、ダクト１に取り付け固定されている。このとき、両管台２及び両接続部３ｃ，３ｅの周囲は、グラスウールやロックウール、セラミックファイバー等の断熱材５で覆われており、保温された状態となっている。
尚、計測検出器３の両接続部３ｃ，３ｅのフランジ３ｂ，３ｄは、耐食性及び耐熱性等に優れたステンレス材により形成されている。

そして、前記計測検出器３の排ガスと接触する表面（検出部３ａの表面）には、硬度が高くて耐酸性、耐熱性、耐薬品性等に優れたセラミック樹脂による保護層７が形成されている。この保護層７は、計測検出器３の排ガスと接触する表面（検出部３ａの表面）にセラミック樹脂を塗装することにより形成されている。

以上のように、本発明の計測検出器３の腐食対策法は、ダクト１に取り付ける管台２の高さを極力短くすると共に、計測検出器３の排ガスと接触する表面にセラミック樹脂の保護膜７を形成しているため、計測検出器３等の腐食を防止できて計測検出器３の延命を図れる。
即ち、管台２の高さを極力短くすると共に、管台２を熱伝導率が低くて保温性の良いステンレス材により厚肉の環状に形成しているため、管台２部分（管台２と計測検出器３の検出部３ａとの間）にガス溜まりが生じると云うことがなくなると共に、管台２部分からの放熱もなくなる。その結果、管台２部分に排ガス中の水分や酸性ガス成分が凝縮する結露現象を生じると云うことがなく、計測検出器３の腐食が防止されて計測検出器３の寿命が大幅に延びることになる。
又、計測検出器３の排ガスと接触する表面（検出部３ａの表面）に耐酸性、耐熱性、耐薬品性等に優れたセラミック樹脂による保護層７を形成しているため、計測検出器３が酸性ガス成分を含有する排ガスと接触しても腐食すると云うことがなく、計測検出器３の寿命がより一層延びることになる。
更に、計測検出器３の排ガスと接触する表面（検出部３ａの表面）に耐酸性、耐熱性、耐薬品性等に優れたセラミック樹脂による保護層７を形成しているため、計測検出器３自体を比較的安価な材質、例えば一般構造用圧延鋼（ＳＳ）等により形成した場合でも、計測検出器３が長時間の使用に耐えることができ、計測検出器３の延命を図れると共に、計測検出器３の大幅なコスト低減を図れる。又、定期的に補修を行って計測検出器３の排ガスと接触する表面（検出部３ａの表面）にセラミック樹脂を塗装するようにした場合には、計測検出器３の寿命をより一層延ばすことができる。

尚、上記実施の形態に於いては、計測検出器３に排ガスの流量を計測する多孔式ピトー管を使用するようにしたが、他の実施の形態に於いては、計測検出器３に排ガスの流速を検出する検出器、排ガスの温度を検出する検出器、排ガス中のＣＯやＣＯ₂ 、Ｏ₂ 等の濃度を検出する検出器等を使用するようにしても良い。この場合にも、管台２の高さを極力短くすると共に、計測検出器３の排ガスと接触する表面にセラミック樹脂の保護膜７を形成することは勿論である。

本発明の腐食対策法を実施した計測検出器を設置したダクトの断面図である。 同じく計測検出器を設置したダクトの要部の拡大断面図である。 従来の管台を用いた計測検出器のダクトへの取り付け構造を示す断面図である。 図３のＡ部分の拡大図である。 一方の管台を囲う半割りのカバーの平面図である。 図３のＢ部分の拡大図である。 他方の管台を囲う半割りのカバーの平面図である。

符号の説明

１はダクト、２は管台、３は計測検出器、７は保護層、Ｌは管台の長さ。

Claims (1)

1. 鋼板製プレートの外周面を断熱材で覆って成るダクトの側壁に設けた管台に挿通状態で取り付けられ、ダクト内を流れる排ガスの少なくとも温度、流量、流速、成分又は濃度を計測する排ガス部に於ける計測検出器の腐食対策法であって、前記計測検出器が挿通状態で取り付けられる管台を熱伝導率が低くて保温性の良いステンレス材により厚肉の環状に形成し、当該管台の長さを管台と計測検出器との間にガス溜まりを生じさせず且つ管台部分からの放熱を生じさせないようにダクトの側壁の厚みの１／２に設定すると共に、前記管台の肉厚を管台部分からの放熱を生じさせないような肉厚に設定し、また、前記管台及び管台に連結固定される計測検出器の接続部の周囲を断熱材で覆い、更に、計測検出器の排ガスと接触する表面にセラミック樹脂による保護層を形成したことを特徴とする排ガス部に於ける計測検出器の腐食対策法。

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