JP4613461B2 - Exhaust gas sampling device - Google Patents

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JP4613461B2
JP4613461B2 JP2001229285A JP2001229285A JP4613461B2 JP 4613461 B2 JP4613461 B2 JP 4613461B2 JP 2001229285 A JP2001229285 A JP 2001229285A JP 2001229285 A JP2001229285 A JP 2001229285A JP 4613461 B2 JP4613461 B2 JP 4613461B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガスダクト（煙道）からダストを除去して排ガスをガスサンプリングするための排ガスサンプリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、ボイラ設備の一例を示す図である。この図において、１は燃料タンク、２は加熱器、３はボイラ、４は脱硝装置、５は予熱器、６は集塵器、７は脱硫装置、８はスタック（煙突）である。
【０００３】
ボイラ設備やゴミ焼却設備等（以下、ボイラ設備等という）の燃焼排ガスには、硫黄化合物（例えばＳＯｘ）や窒素化合物（例えばＮＯｘ）等の有害成分が含まれている。そのためボイラ設備等では、これらを除去するために、脱硫装置７や脱硝装置４が設置されている。また、これらの設備を最適条件で運転するために、例えば、図中のａ〜ｅで示す箇所において、燃焼排ガス中の排ガスをサンプリングし、ＳＯｘ，ＮＯｘ等の濃度をガス分析する必要がある。
【０００４】
従来、かかる排ガスのサンプリングは、煙道ガス採取装置が用いられていた。この装置は、一次濾過器、冷却器、二次濾過器を通過したガスをサンプルビン内に採取し、これをガスクロマトグラフ等で分析するものである。一次濾過器は、高温の煙道（排ガスダクト）内に挿入するので、濾材（フィルタ）として、耐熱性の多孔質材が用いられる。また、二次濾過器は、ダストを完全に除去するために、フィルタとして、ガラスウール、石英ウール、濾紙、焼結金属等が用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
排ガス中のＳＯ3ガスは水蒸気と反応して硫酸ミストを形成する。そのため、例えば硫酸ミストの発生を防止するために、ＳＯ3の濃度の高いダクト部では、排ガス温度を例えば約４００℃以上の高温に保持する必要があり、その分、予熱器５等のエネルギーロスが大きくなる。
【０００６】
そのため、エネルギーロスを最小限度に抑えるためにも、ダクト中のＳＯ3濃度を正確に計測する必要がある。ところが、排ガス中のＳＯｘは、大部分がＳＯ2ガスであり、その１０％程度がＳＯ3ガスであるにすぎない。そのため、ＳＯ3ガスの濃度分析を行う場合、大量のガスをサンプリングする必要がある。
【０００７】
しかし、従来のようなフィルタを用いた場合、ダストがフィルタに付着して蓄積され、フィルタ性能が急速に低下するため、頻繁にメンテナンスする必要がある問題点があった。また、フィルタで捕獲されるダストは、ほとんどが燃焼灰であり、これに含まれるＶ2Ｏ5（五酸化バナジウム）等の触媒作用によりＳＯ2ガスがＳＯ3ガスになり、ＳＯ3ガスの濃度が増大する問題点があった。そのため、従来のガス分析では、頻繁にメンテナンスを必要とするにもかかわらず、ダストの触媒反応の影響で、ガス分析の精度が低下する問題点があった。
【０００８】
この問題点を解決するために、本発明の発明者等は、図４に示すような「排ガスサンプリング装置」を創案し出願した（特願平１１−３７４１０１号、未公開）。この装置は、吸気口１０ａが燃焼設備の煙道９の上流側に接続され排気口１０ｂが煙道の下流側に接続されたダクト１０と、ダクトの途中に挿入され内壁がダクトと略同一断面形状を有する筒状のフィルタ１１と、フィルタの外側を覆うと共にろ過された排ガスを取り出す取り出し口１２ａを有するカバー１２とを備え、ダストがフィルタ内側に付着、堆積せずそのまま煙道に戻されるようにしたものである。なお、この図で１３はポンプである。
【０００９】
しかし、図４の排ガスサンプリング装置の場合でも、長時間連続的にガスサンプリングを継続すると、サンプリングガスの流れと共にダストが少しずつフィルタ内面に付着し、その一部がフィルタ内に堆積して、ダストの触媒作用により、ガス分析精度が低下する問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ダストの付着・堆積がほとんど無く、ダストによる触媒反応を回避して高いガス分析精度を得ることができ、かつフィルタ性能を長時間維持し、そのメンテナンス間隔を大幅に延長することができる排ガスサンプリング装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、中空円筒部（１４ａ）を有する旋回チャンバー（１４）と、該中空円筒部の軸線に沿って延び通気性を有しかつ内部が中空なろ過フィルタ（１６）と、前記中空円筒部の一端部に接続され接線方向に排気ガスを導入するガス導入管（１８）と、中空円筒部の他端部に接続され接線方向に排気ガスを排出するガス排気管（２０）と、前記ろ過フィルタの内側からガスを外部に取り出すガスサンプリング管（２２）とを備え、
前記旋回チャンバー（１４）は、中空円筒部（１４ａ）の内面に螺旋状に固定され、内面が前記ろ過フィルタ（１６）の外面に隙間を隔てて位置する螺旋板（１４ｂ）を有し、該螺旋板により導入された排気ガスを螺旋状にガイドする、ことを特徴とする排ガスサンプリング装置が提供される。
【００１２】
本発明の構成によれば、ガス導入管（１８）が中空円筒部（１４ａ）の一端部に接続され接線方向に排気ガスを導入し、ガス排気管（２０）が中空円筒部の他端部に接続され接線方向に排気ガスを排出するので、排気ガスは中空円筒部で旋回しながら螺旋状に移動して排出される。従って、排気ガスに含まれるダストは旋回による遠心力で半径方向外方に移動し、中空円筒部の軸線に沿った中心部にはダストがほとんど近寄らない状態となる。
また、この中空円筒部の軸線に沿った中心部に、通気性を有しかつ内部が中空なろ過フィルタ（１６）が設けられているので、ほとんどダストが浮遊していない排気ガスからろ過フィルタの内側にガスを吸引することができる。
従って、長時間使用しても、ろ過フィルタの表面（外面）にダストの付着・堆積がほとんど生じないので、ダストによる触媒反応を回避して高いガス分析精度を得ることができ、かつフィルタ性能を長時間維持し、そのメンテナンス間隔を大幅に延長することができる。
【００１３】
また、本発明の構成により、螺旋板（１４ｂ）により中空円筒部（１４ａ）に導入された排気ガスを螺旋状にガイドして、排気ガスの中空円筒部での旋回と螺旋状の軸移動を助長することができる。
【００１４】
前記ガス導入管（１８）は燃焼設備の煙道（９）に接続され、前記ガス排気管（２０）はガス導入管より下流側の前記煙道に接続され、かつガス排気管（２０）には、煙道から旋回チャンバー内に排気ガスを吸引しかつ煙道に戻すための吸引ポンプ（１３）を備える。
この構成により、吸引ポンプ（１３）により、煙道（９）から旋回チャンバー内に吸引され、旋回チャンバーで螺旋状に旋回し、更に煙道に戻る排気ガスの流れを形成することができる。
【００１５】
本発明の好ましい第１実施形態によれば、前記中空円筒部（１４ａ）の軸線がほぼ水平である。
この構成により、従来の排ガスサンプリング装置（例えば先行出願）と容易に交換してその性能を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の好ましい第１実施形態によれば、前記中空円筒部（１４ａ）の軸線がほぼ鉛直であり、前記ガス導入管（１８）はその上端部に設けられ、前記ガス排気管（２０）はその下端部に設けられ、更にガス排気管より下方に中空円筒部を仕切りダストが下方に落下可能なダスト分離板（１５）を有する。
この構成により、遠心分離したダストをその自重で下方に移動し、ダスト分離板（１５）の下方に落下させて、その再浮上を防止し、かつその回収を容易化できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明の第１実施形態を示す図である。この図において、（Ａ）は排ガスサンプリング装置の全体構成図、（Ｂ）はその主要部の拡大図である。
図１において、本発明の排ガスサンプリング装置は、旋回チャンバー１４、ろ過フィルタ１６、ガス導入管１８、ガス排気管２０及びガスサンプリング管２２を備える。
【００１９】
旋回チャンバー１４は、少なくともその一部に中空円筒部１４ａを有する。すなわち、この例では、旋回チャンバー１４の軸線がほぼ水平であり、全体が中空円筒形に形成されているが、本発明はこれに限定されず、中空円筒形以外の形状、例えば従来のサイクロンのようにテーパ部分をその一部に有してもよい。
また、この例では、旋回チャンバー１４の中空円筒部１４ａの内面に螺旋状に固定された螺旋板１４ｂを有する。この螺旋板１４ｂは、ガス導入管１８から導入された排気ガスを螺旋状にガイドしてガス排気管２０まで導く機能を有する。なお、この螺旋板１４ｂは必須ではなく、ガス導入管１８から導入される排気ガスの流入速度が十分に大きく、強い旋回流を形成できる場合には、省略することができる。
【００２０】
ガス導入管１８は、中空円筒部１４ａの一端部（この例では左端）に接続され、中空円筒部１４ａの接線方向に排気ガスを導入するようになっている。また、このガス導入管１８は、図１（Ａ）に示すように燃焼設備の煙道９に接続される。この煙道９の位置は、例えば図３のａ〜ｅで示した箇所である。
【００２１】
ガス排気管２０は、中空円筒部１４ａの他端部（この例では右端）に接続され、中空円筒部１４ａの接線方向に排気ガスを排出する。なお、ガス導入管１８の接線方向とガス排気管２０の接線方向は、排気ガスが内部でスムースに螺旋状に旋回するように最適位置に設定する。従って、中空円筒部１４ａに対して同一方向の側面（例えば図のように上側）に両方を設置する場合には、ガス導入管１８とガス排気管２０は、中空円筒部１４ａの直径方向反対側となる。また、逆に、中空円筒部１４ａの反対方向の側面（例えば図で上側と下側）にそれぞれを設置する場合には、同一の側となる。
【００２２】
図１（Ａ）に示すように、ガス排気管２０はガス導入管１８より下流側の煙道９に接続される。また、このガス排気管２０には吸引ポンプ１３が設けられ、煙道９から旋回チャンバー１４内に排気ガスを吸引し、旋回チャンバー１４内で排気ガスを螺旋状に旋回させ、更に排気ガスを煙道９に戻すようになっている。
【００２３】
ろ過フィルタ１６は、中空のフィルタである。このフィルタは、例えば焼結金属フィルタ又はセラミックスフィルタであり、ガス分析に影響する大きさの微細なダストが通過できない大きさの空気孔が形成されている。また、このろ過フィルタ１６は、この例では中空円筒形であり、中空円筒部１４ａの軸線に沿って延びている。更に、この例では、ろ過フィルタ１６の一端（図で左端）は、中空円筒部１４ａの側面で閉じられ、他端（図で右端）はガスサンプリング管２２に直接連通している。
【００２４】
ガスサンプリング管２２は、ろ過フィルタ１６の内側に連通し、その内側からガスを外部に取り出すようになっている。このガスサンプリング管２２は、図示しない測定装置に連通しており、取り出したガスをガス分析するようになっている。かかる測定装置には、特願平１１−３７４１０３号（未公開）に開示した「ＳＯ３濃度計」、或いはその他の周知のガス分析装置を用いることができる。
【００２５】
図２は、本発明の第２実施形態を示す図である。この例において、中空円筒部１４ａの軸線はほぼ鉛直であり、ガス導入管１８はその上端部に設けられ、ガス排気管２０はその下端部に設けられている。
また、ガス排気管２０より下方に中空円筒部１４ａを仕切るダスト分離板１５を有する。このダスト分離板１５は、ダストが下方に落下可能な大きさの目（開口）を有する多孔板又は金網であり、一旦落下したダストの再浮上を防止するようになっている。その他の構成は図１の第１実施形態と同様である。
なお、このダスト分離板１５の代わりに、又はこれと併用して、旋回チャンバー１４の下方をテーパ状に細くし、その下端から連続的に或いはバッチ的にダストを排出するようにしてもよい。
【００２６】
上述した本発明の構成によれば、ガス導入管１８が中空円筒部１４ａの一端部に接続され接線方向に排気ガスを導入し、ガス排気管２０が中空円筒部１４ａの他端部に接続され接線方向に排気ガスを排出するので、排気ガスは中空円筒部で旋回しながら螺旋状に移動して排出される。従って、排気ガスに含まれるダストは旋回による遠心力で半径方向外方に移動し、中空円筒部の軸線に沿った中心部にはダストがほとんど近寄らない状態となる。
また、この中空円筒部の軸線に沿った中心部に、通気性を有しかつ内部が中空なろ過フィルタ１６が設けられているので、ほとんどダストが浮遊していない排気ガスからろ過フィルタの内側にガスを吸引することができる。
従って、長時間使用しても、ろ過フィルタの表面（外面）にダストの付着・堆積がほとんど生じないので、ダストによる触媒反応を回避して高いガス分析精度を得ることができ、かつフィルタ性能を長時間維持し、そのメンテナンス間隔を大幅に延長することができる。
【００２７】
また、中空円筒部１４ａの内面に螺旋状に固定された螺旋板１４ｂにより中空円筒部１４ａに導入された排気ガスを螺旋状にガイドして、排気ガスの中空円筒部での旋回と螺旋状の軸移動を助長することができる。
【００２８】
更に、ガス排気管２０に吸引ポンプ１３を備えることにより、煙道９から旋回チャンバー内に吸引され、旋回チャンバーで螺旋状に旋回し、更に煙道に戻る排気ガスの流れを形成することができる。
【００２９】
また、中空円筒部１４ａの軸線をほぼ水平にする構成により、従来の排ガスサンプリング装置（例えば先行出願）と容易に交換してその性能を向上させることができる。
【００３０】
また、中空円筒部１４ａの軸線をほぼ鉛直にし、更に、ダスト分離板１５を備える構成により、遠心分離したダストをその自重で下方に移動し、ダスト分離板１５の下方に落下させて、その再浮上を防止し、かつその回収を容易化できる。
【００３１】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、遠心分離フィルタとろ過フィルタの長所を組み合わせたものである。すなわち、遠心分離方式のフィルタにおける遠心分離により、ダストの付着を大幅に低減し、かつ焼結金属タイプの抽出方向を逆にしたろ過フィルタによりガスの精密ろ過を可能にしたものである。
【００３３】
従って、本発明の排ガスサンプリング装置は、ダストの付着・堆積がほとんど無く、ダストによる触媒反応を回避して高いガス分析精度を得ることができ、かつフィルタ性能を長時間維持し、そのメンテナンス間隔を大幅に延長することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す図である。
【図３】ボイラ設備の一例を示す図である。
【図４】未公開の先行発明の模式図である。
【符号の説明】
１ 燃料タンク、２ 加熱器、３ ボイラ、４ 脱硝装置、
５ 予熱器、６ 集塵器、７ 脱硫装置、８ スタック（煙突）、
９ 煙道、１０ ダクト、１０ａ 吸気口、１０ｂ 排気口、
１１ フィルタ、１２ カバー、１２ａ 取り出し口、
１３ 吸引ポンプ、１４ 旋回チャンバー、
１４ａ 中空円筒部、１４ｂ 螺旋板、
１５ ダスト分離板、１６ ろ過フィルタ、
１８ ガス導入管、２０ ガス排気管、
２２ ガスサンプリング管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas sampling device for removing dust from an exhaust gas duct (flue) and gas sampling the exhaust gas.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of boiler equipment. In this figure, 1 is a fuel tank, 2 is a heater, 3 is a boiler, 4 is a denitration device, 5 is a preheater, 6 is a dust collector, 7 is a desulfurization device, and 8 is a stack (chimney).
[0003]
Combustion exhaust gas from boiler facilities, garbage incineration facilities, etc. (hereinafter referred to as boiler facilities, etc.) contains harmful components such as sulfur compounds (eg, SOx) and nitrogen compounds (eg, NOx). Therefore, in the boiler equipment etc., in order to remove these, the desulfurization apparatus 7 and the denitration apparatus 4 are installed. In order to operate these facilities under optimum conditions, it is necessary to sample the exhaust gas in the combustion exhaust gas and analyze the concentration of SOx, NOx, etc. at the locations indicated by a to e in the figure.
[0004]
Conventionally, flue gas sampling devices have been used for sampling such exhaust gases. In this apparatus, gas that has passed through a primary filter, a cooler, and a secondary filter is collected in a sample bottle and analyzed by a gas chromatograph or the like. Since the primary filter is inserted into a high-temperature flue (exhaust gas duct), a heat-resistant porous material is used as the filter medium (filter). The secondary filter uses glass wool, quartz wool, filter paper, sintered metal or the like as a filter in order to completely remove dust.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The SO 3 gas in the exhaust gas reacts with water vapor to form sulfuric acid mist. Therefore, for example, in order to prevent the generation of sulfuric acid mist, it is necessary to maintain the exhaust gas temperature at a high temperature of, for example, about 400 ° C. or higher in the duct portion where the concentration of SO 3 is high. Becomes larger.
[0006]
Therefore, in order to minimize energy loss, it is necessary to accurately measure the SO 3 concentration in the duct. However, most of the SOx in the exhaust gas is SO 2 gas, and only about 10% is SO 3 gas. Therefore, when analyzing the concentration of SO 3 gas, it is necessary to sample a large amount of gas.
[0007]
However, when a conventional filter is used, dust adheres to the filter and accumulates, and the filter performance deteriorates rapidly. Therefore, there is a problem that frequent maintenance is required. The dust trapped by the filter is mostly combustion ash, and the SO 2 gas becomes SO 3 gas due to the catalytic action of V 2 O 5 (vanadium pentoxide) contained therein, and the concentration of SO 3 gas. There was a problem that increased. For this reason, the conventional gas analysis has a problem that the accuracy of the gas analysis is lowered due to the catalytic reaction of dust even though frequent maintenance is required.
[0008]
In order to solve this problem, the inventors of the present invention created and applied for an “exhaust gas sampling device” as shown in FIG. 4 (Japanese Patent Application No. 11-374101, unpublished). This apparatus has a duct 10 in which an intake port 10a is connected to the upstream side of the flue 9 of the combustion facility and an exhaust port 10b is connected to the downstream side of the flue, and is inserted in the middle of the duct and has an inner wall substantially the same cross section as the duct. A cylindrical filter 11 having a shape and a cover 12 that covers the outside of the filter and has a take-out port 12a for taking out the filtered exhaust gas so that dust does not adhere to and accumulate on the inside of the filter and return directly to the flue. It is a thing. In this figure, reference numeral 13 denotes a pump.
[0009]
However, even in the case of the exhaust gas sampling device of FIG. 4, when gas sampling is continued for a long time, dust gradually adheres to the inner surface of the filter along with the flow of the sampling gas, and part of the dust accumulates in the filter, Due to this catalytic action, there was a problem that the gas analysis accuracy was lowered.
[0010]
The present invention has been developed to solve such problems. That is, the object of the present invention is that there is almost no adhesion and accumulation of dust, a catalytic reaction due to dust can be avoided, high gas analysis accuracy can be obtained, filter performance can be maintained for a long time, and the maintenance interval can be greatly increased. An object is to provide an exhaust gas sampling device that can be extended.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the swirl chamber (14) having the hollow cylindrical portion (14a), the filtration filter (16) having air permeability and extending along the axis of the hollow cylindrical portion, and the hollow A gas introduction pipe (18) connected to one end of the cylindrical portion for introducing exhaust gas in a tangential direction; a gas exhaust pipe (20) connected to the other end of the hollow cylindrical portion for discharging exhaust gas in a tangential direction; A gas sampling pipe (22) for extracting gas from the inside of the filtration filter to the outside ,
The swirl chamber (14) has a spiral plate (14b) that is helically fixed to the inner surface of the hollow cylindrical portion (14a), and the inner surface is positioned with a gap on the outer surface of the filtration filter (16), There is provided an exhaust gas sampling apparatus characterized in that exhaust gas introduced by a spiral plate is guided in a spiral shape .
[0012]
According to the configuration of the present invention, the gas introduction pipe (18) is connected to one end of the hollow cylindrical part (14a) to introduce exhaust gas in the tangential direction, and the gas exhaust pipe (20) is the other end of the hollow cylindrical part. Since the exhaust gas is discharged in the tangential direction, the exhaust gas moves spirally while being swung in the hollow cylindrical portion, and is discharged. Therefore, the dust contained in the exhaust gas moves outward in the radial direction by the centrifugal force due to the swirling, and the dust hardly comes to the center along the axis of the hollow cylindrical portion.
In addition, since a filtration filter (16) having air permeability and a hollow inside is provided at the central portion along the axis of the hollow cylindrical portion, the filtration filter can be removed from exhaust gas in which almost no dust is floating. Gas can be sucked inward.
Therefore, even if it is used for a long time, there is almost no dust adhesion / deposition on the surface (outer surface) of the filter, so it is possible to avoid the catalytic reaction due to dust and obtain high gas analysis accuracy, and to improve the filter performance. It can be maintained for a long time and the maintenance interval can be greatly extended.
[0013]
Further, according to the configuration of the present invention , the exhaust gas introduced into the hollow cylindrical portion (14a) is spirally guided by the spiral plate (14b), so that the exhaust gas can be swirled and moved in the hollow cylindrical portion. Can be encouraged.
[0014]
The gas introduction pipe (18) is connected to the flue (9) of the combustion facility, the gas exhaust pipe (20) is connected to the flue downstream from the gas introduction pipe, and is connected to the gas exhaust pipe (20). Comprises a suction pump (13) for sucking exhaust gas from the flue into the swirl chamber and returning it to the flue.
With this configuration, it is possible to form a flow of exhaust gas that is sucked into the swirl chamber from the flue (9) by the suction pump (13), spirals in the swirl chamber, and returns to the flue.
[0015]
According to a preferred first embodiment of the present invention, the axis of the hollow cylindrical portion (14a) is substantially horizontal.
With this configuration, it is possible to easily replace a conventional exhaust gas sampling device (for example, a prior application) and improve its performance.
[0016]
According to the first preferred embodiment of the present invention, the axis of the hollow cylindrical portion (14a) is substantially vertical, the gas introduction pipe (18) is provided at the upper end thereof, and the gas exhaust pipe (20 ) Is provided at the lower end thereof, and further has a dust separation plate (15) for partitioning the hollow cylindrical portion below the gas exhaust pipe and allowing dust to fall downward.
With this configuration, the centrifugally separated dust can be moved downward by its own weight and dropped below the dust separation plate (15) to prevent its re-levitation and to facilitate its recovery.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0018]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. In this figure, (A) is an overall configuration diagram of the exhaust gas sampling device, and (B) is an enlarged view of its main part.
In FIG. 1, the exhaust gas sampling apparatus of the present invention includes a swirl chamber 14, a filtration filter 16, a gas introduction pipe 18, a gas exhaust pipe 20, and a gas sampling pipe 22.
[0019]
The swirl chamber 14 has a hollow cylindrical portion 14a at least partially. That is, in this example, the axis of the swirl chamber 14 is substantially horizontal, and the whole is formed in a hollow cylindrical shape. However, the present invention is not limited to this, and a shape other than the hollow cylindrical shape, for example, a conventional cyclone. As described above, a taper portion may be included in a part thereof.
Moreover, in this example, it has the spiral plate 14b fixed to the inner surface of the hollow cylindrical part 14a of the turning chamber 14 in a spiral shape. The spiral plate 14b has a function of guiding the exhaust gas introduced from the gas introduction pipe 18 to the gas exhaust pipe 20 in a spiral manner. The spiral plate 14b is not essential, and can be omitted when the inflow speed of the exhaust gas introduced from the gas introduction pipe 18 is sufficiently high and a strong swirl flow can be formed.
[0020]
The gas introduction pipe 18 is connected to one end portion (the left end in this example) of the hollow cylindrical portion 14a, and introduces exhaust gas in the tangential direction of the hollow cylindrical portion 14a. The gas introduction pipe 18 is connected to the flue 9 of the combustion facility as shown in FIG. The position of the flue 9 is, for example, the location indicated by a to e in FIG.
[0021]
The gas exhaust pipe 20 is connected to the other end portion (right end in this example) of the hollow cylindrical portion 14a, and exhausts exhaust gas in the tangential direction of the hollow cylindrical portion 14a. The tangential direction of the gas introduction pipe 18 and the tangential direction of the gas exhaust pipe 20 are set at optimum positions so that the exhaust gas smoothly and spirally turns inside. Therefore, when both are installed on the side surface in the same direction with respect to the hollow cylindrical portion 14a (for example, on the upper side as shown in the figure), the gas introduction pipe 18 and the gas exhaust pipe 20 are opposite to each other in the diameter direction of the hollow cylindrical portion 14a. It becomes. On the other hand, when installing each on the side surface (for example, upper side and lower side in the figure) of the opposite direction of the hollow cylindrical part 14a, it becomes the same side.
[0022]
As shown in FIG. 1A, the gas exhaust pipe 20 is connected to the flue 9 on the downstream side of the gas introduction pipe 18. The gas exhaust pipe 20 is provided with a suction pump 13 for sucking exhaust gas into the swirl chamber 14 from the flue 9, causing the exhaust gas to swirl spirally in the swirl chamber 14, and It is supposed to return to road 9.
[0023]
The filtration filter 16 is a hollow filter. This filter is, for example, a sintered metal filter or a ceramic filter, and air holes are formed in such a size that fine dust having a size that affects gas analysis cannot pass through. In addition, the filtration filter 16 has a hollow cylindrical shape in this example, and extends along the axis of the hollow cylindrical portion 14a. Furthermore, in this example, one end (the left end in the figure) of the filtration filter 16 is closed by the side surface of the hollow cylindrical portion 14a, and the other end (the right end in the figure) is directly communicated with the gas sampling pipe 22.
[0024]
The gas sampling pipe 22 communicates with the inside of the filtration filter 16 and takes out the gas from the inside to the outside. The gas sampling tube 22 communicates with a measuring device (not shown), and performs gas analysis on the extracted gas. As such a measuring device, the “SO3 concentration meter” disclosed in Japanese Patent Application No. 11-374103 (unpublished) or other known gas analyzers can be used.
[0025]
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. In this example, the axis of the hollow cylindrical portion 14a is substantially vertical, the gas introduction pipe 18 is provided at its upper end, and the gas exhaust pipe 20 is provided at its lower end.
Further, a dust separation plate 15 is provided below the gas exhaust pipe 20 to partition the hollow cylindrical portion 14a. The dust separation plate 15 is a perforated plate or a metal net having a size (opening) that allows the dust to fall downward, and prevents the dust once dropped from re-floating. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
Note that instead of or in combination with the dust separating plate 15, the lower portion of the swirl chamber 14 may be tapered to discharge dust continuously or batchwise from its lower end.
[0026]
According to the configuration of the present invention described above, the gas introduction pipe 18 is connected to one end of the hollow cylindrical portion 14a to introduce exhaust gas in the tangential direction, and the gas exhaust pipe 20 is connected to the other end of the hollow cylindrical portion 14a. Since the exhaust gas is discharged in the tangential direction, the exhaust gas moves spirally while being swung in the hollow cylindrical portion, and is discharged. Therefore, the dust contained in the exhaust gas moves outward in the radial direction by the centrifugal force due to the swirling, and the dust hardly comes to the center along the axis of the hollow cylindrical portion.
In addition, since a filtration filter 16 having air permeability and hollow inside is provided in the central portion along the axis of the hollow cylindrical portion, the exhaust gas from which almost no dust is floating is introduced into the inside of the filtration filter. Gas can be aspirated.
Therefore, even if it is used for a long time, there is almost no dust adhesion / deposition on the surface (outer surface) of the filter, so it is possible to avoid the catalytic reaction due to dust and obtain high gas analysis accuracy, and to improve the filter performance. It can be maintained for a long time and the maintenance interval can be greatly extended.
[0027]
Further, the exhaust gas introduced into the hollow cylindrical portion 14a is spirally guided by a spiral plate 14b that is spirally fixed to the inner surface of the hollow cylindrical portion 14a. Axial movement can be facilitated.
[0028]
Furthermore, by providing the gas exhaust pipe 20 with the suction pump 13, it is possible to form a flow of exhaust gas that is sucked into the swirl chamber from the flue 9, spirally swirled in the swirl chamber, and then returned to the flue. .
[0029]
Moreover, the structure which makes the axis line of the hollow cylindrical part 14a substantially horizontal can be easily replaced with a conventional exhaust gas sampling device (for example, a prior application) to improve its performance.
[0030]
In addition, with the configuration in which the axis of the hollow cylindrical portion 14a is made substantially vertical and the dust separation plate 15 is provided, the centrifugally separated dust is moved downward by its own weight, dropped below the dust separation plate 15, It is possible to prevent ascent and to facilitate recovery.
[0031]
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, Of course, it can change variously in the range which does not deviate from the summary of this invention.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, the present invention combines the advantages of a centrifugal filter and a filtration filter. In other words, the centrifugal separation in the centrifugal filter significantly reduces dust adhesion and enables the gas to be finely filtered by the filtration filter in which the extraction direction of the sintered metal type is reversed.
[0033]
Therefore, the exhaust gas sampling apparatus of the present invention has almost no dust adhesion and accumulation, can avoid a catalytic reaction due to dust, obtain high gas analysis accuracy, maintain filter performance for a long time, and maintain its maintenance interval. It has excellent effects such as being able to extend significantly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of boiler equipment.
FIG. 4 is a schematic diagram of an unpublished prior invention.
[Explanation of symbols]
1 fuel tank, 2 heater, 3 boiler, 4 denitration equipment,
5 Preheater, 6 Dust collector, 7 Desulfurizer, 8 Stack (chimney),
9 Chimney, 10 Duct, 10a Inlet, 10b Exhaust,
11 Filter, 12 Cover, 12a Outlet,
13 suction pump, 14 swirl chamber,
14a hollow cylindrical part, 14b spiral plate,
15 dust separator, 16 filtration filter,
18 gas inlet pipe, 20 gas exhaust pipe,
22 Gas sampling pipe

Claims (4)

中空円筒部（１４ａ）を有する旋回チャンバー（１４）と、該中空円筒部の軸線に沿って延び通気性を有しかつ内部が中空なろ過フィルタ（１６）と、前記中空円筒部の一端部に接続され接線方向に排気ガスを導入するガス導入管（１８）と、中空円筒部の他端部に接続され接線方向に排気ガスを排出するガス排気管（２０）と、前記ろ過フィルタの内側からガスを外部に取り出すガスサンプリング管（２２）とを備え、
前記旋回チャンバー（１４）は、中空円筒部（１４ａ）の内面に螺旋状に固定され、内面が前記ろ過フィルタ（１６）の外面に隙間を隔てて位置する螺旋板（１４ｂ）を有し、該螺旋板により導入された排気ガスを螺旋状にガイドする、ことを特徴とする排ガスサンプリング装置。A swirling chamber (14) having a hollow cylindrical portion (14a), a filtration filter (16) having a breathability and extending along the axis of the hollow cylindrical portion, and an end portion of the hollow cylindrical portion A gas inlet pipe (18) connected to introduce exhaust gas in the tangential direction, a gas exhaust pipe (20) connected to the other end of the hollow cylindrical part and exhausting exhaust gas in the tangential direction, and from the inside of the filtration filter A gas sampling pipe (22) for extracting gas to the outside ,
The swirl chamber (14) has a spiral plate (14b) that is helically fixed to the inner surface of the hollow cylindrical portion (14a), and the inner surface is located on the outer surface of the filtration filter (16) with a gap therebetween, An exhaust gas sampling apparatus, wherein exhaust gas introduced by a spiral plate is guided in a spiral shape . 前記ガス導入管（１８）は燃焼設備の煙道（９）に接続され、前記ガス排気管（２０）はガス導入管より下流側の前記煙道に接続され、かつガス排気管（２０）には、煙道から旋回チャンバー内に排気ガスを吸引しかつ煙道に戻すための吸引ポンプ（１３）を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の排ガスサンプリング装置。  The gas introduction pipe (18) is connected to the flue (9) of the combustion facility, the gas exhaust pipe (20) is connected to the flue downstream from the gas introduction pipe, and is connected to the gas exhaust pipe (20). The exhaust gas sampling device according to claim 1, further comprising a suction pump (13) for sucking exhaust gas from the flue into the swirl chamber and returning it to the flue. 前記中空円筒部（１４ａ）の軸線がほぼ水平である、ことを特徴とする請求項１に記載の排ガスサンプリング装置。  The exhaust gas sampling device according to claim 1, wherein an axis of the hollow cylindrical portion (14a) is substantially horizontal. 前記中空円筒部（１４ａ）の軸線がほぼ鉛直であり、前記ガス導入管（１８）はその上端部に設けられ、前記ガス排気管（２０）はその下端部に設けられ、更にガス排気管より下方に中空円筒部を仕切りダストが下方に落下可能なダスト分離板（１５）を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の排ガスサンプリング装置。  The axis of the hollow cylindrical portion (14a) is substantially vertical, the gas introduction pipe (18) is provided at the upper end thereof, the gas exhaust pipe (20) is provided at the lower end thereof, and further from the gas exhaust pipe. The exhaust gas sampling device according to claim 1, further comprising a dust separation plate (15) for partitioning the hollow cylindrical portion below and allowing dust to fall downward.
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