JP4720967B2

JP4720967B2 - Gas bleeder

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Publication number: JP4720967B2
Application number: JP2001261152A
Authority: JP
Inventors: 武人八木; 健小林; 孝男倉田; 正孝小原
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2021-08-30
Also published as: JP2003065912A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼設備等から排出されたダストを含む排ガスから排ガスを抽気するガス抽気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラやごみ焼却器等の燃焼設備から排出される排ガスには硫黄酸化物や窒素酸化物等の有害な成分が含まれている。これらの排ガスを大気に放出するには、排煙脱硫装置や排煙脱硝装置等の排煙処理装置で無害化することが必要である。
【０００３】
一般的な燃焼設備を、図を参照して、説明する。図４は、一般的な燃焼設備の概念図である。
燃焼設備２００では、アスファルトタンク２０１に貯蔵された燃料を、加熱器２０２で加熱し、ボイラ２０３で燃焼する。燃焼した後のガスには、燃料に由来するダストが混じっている。ダストが混じったガスは、ガスダクト１０１を介して、脱硝装置２０４、予熱器２０５、集塵機２０６を経由して、吸収搭２０７でＳＯｘ等を吸収され、煙突２０８から大気開放される。
【０００４】
例えば、ＳＯ₂とＳＯ₃が、ガスダクト１０１を通過するガスに含まれている。ＳＯｘが結露してガスダクト１０１を腐食するのを防止するために、酸路点以上の温度にガス温度を維持している。ＳＯ₃の含有量が減ると酸路点が下降するので、排煙処理装置のダクトの温度を下げることができる。しかし、従来の分析装置はＳＯ₃を連続測定する事ができなかったので、ＳＯ₃の含有量を大目に予測してダクトの温度を維持していた。そのため、ＳＯ₃の含有量を正確に把握できる場合に比べて、ダクトの温度を高くしなければならなかった。
また、ＳＯ₃をアンモニアに吸収させて処理している。ＳＯ₃の含有量が減るとアンモニアの量が少なくして、アンモニア消費量を減らすことができる。しかし、従来の分析装置はＳＯ₃を連続測定する事ができなかったので、ＳＯ₃の含有量を大目に予想してアンモニアを処理装置に供給していた。
【０００５】
このため、燃焼設備や排煙処理装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物や窒素酸化物等の分析装置の開発が盛んに行われている。
この分析装置の一つとしてＳＯ₃ガスの連続分析装置がある。従来の分析方法ではＳＯ₃ガスをリアルタイムに連続測定することができなかった。
そこで、出願人は、ＳＯ₃を連続測定できる計測装置を開発した。出願人は、特願平１１年第３７４１０３号において、煙道から排ガスを吸入する吸入用配管及び上記煙道に排ガスを排出する排出用配管を有すると共に、対向する二つの透明窓を有するキャビテイと、該キャビテイ内に光を照射するための光源と、上記キャビテイの外部に配置され、上記光源からの光を上気キャビテイ内に往復させるための反射ミラーと、往復後の光のうち波長２００ｎｍ〜２６０ｎｍの光を分光分析することにより上記排ガス中のＳＯ₃濃度を算出する算出手段とを備えたＳＯ₃濃度計の発明を出願した。
【０００６】
上記構成により煙道から排ガスが吸入されたキャビティ内に光源からの光を複数回往復させ、往復後の光を分光分析することにより排ガス中のＳＯ₃濃度を計測することができる。
この際に、吸入用配管の途中にフィルタを設けてガスのダストを除去している。排ガスがダストを含む場合に、キャビティ内に進入したダストが光源からの光を散乱させて計測誤差を生じさせることを防止している。
【０００７】
上述のガス分析装置を使用すれば、燃焼設備や排煙処理装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物や窒素酸化物等の分析を連続して行うことができ、ボイラやごみ焼却器等の燃焼設備の運転を適切に行うことができる。
例えば、ＳＯ₂とＳＯ₃とが同時に含まれている排ガスの場合、ＳＯ₂とＳＯ₃の成分割合を連続して測定することができ、酸露点の温度を的確に把握でき、ＳＯ₂とＳＯ₃とが結露しないようにダクトの温度を適切に制御することで、ダクトの腐食を防止できる。
また、ＳＯ₃の量を連続して測定すれば、ＳＯ₃の処理のためのアンモニアの量を適切に管理できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
触媒能力を有するダストが排ガス中に混ざっている場合がある。
従来のフィルタを用いたガス分析装置の場合、ダストがガスを抽気するガス抽気装置のフィルタに捕捉される。ダストはフィルタの目に詰まったままとなる。そのダストが分析対象である成分に対して触媒能力がある場合、フィルタを通過したガスの成分が変化してしまう。ガスの成分が変化してしまうと、ガス分析装置の測定データが、実際にガスダクトを通過するガスの成分と異なってしまうという問題があった。
例えば、五酸化バナジウムはダストの主要成分の一つである。五酸化バナジウムは、所定温度でＳＯ₂とＯ₂を反応させてＳＯ₃を生成させる触媒能力がある。五酸化バナジウムのダストが吸入用配管の途中に設けられたフィルタの目に捕捉されると、ＳＯ₂とＳＯ₃とが混じったガスがフィルタを通過した際に、一部のＳＯ₂がＯ₂と反応してＳＯ₃になるので、ガス中のＳＯ₃の濃度が上昇する。ガス分析装置の分析したＳＯ₂とＳＯ₃の比が、ガスダクトを流れるガスの真のＳＯ₂とＳＯ₃の比と異なってしまう。
この例の様に、ガス分析装置の測定データが、ガスダクトを通過するガスの真のガス成分を分析できないと、上述の様なボイラやごみ焼却器等の燃焼設備の運転を適切に行うことができなくなる。
【０００９】
ところで、流体中を粒子が運動する場合、粒子と流体間に速度差があれば、粒子は流体から抗力を受ける。流体中の粒子の運動を規定するのは、通常主に粒子に働く重力、遠心力、静電気力といった外力と流体から受ける抗力との間の大小である。
いま、粒子を球形とし、抗力をＦとすると、Ｆ（ｇｃｍ／ｓ²）は粒径Ｄ（ｃｍ）、流体速度ｕ（ｃｍ／ｓ）、流体密度ρ（ｇ／ｃｍ³）、流体の粘性係数μ（ｇｃｍ／ｓ）によって次の様になると考えられる。
Ｆ＝ｋＤ²ｕ²ρ（Ｄｕρ／μ）^-e
Ａ＝πＤ２／４を用いると
Ｆ＝１／２ρｕ²ＡＣｄ
となり、Ｃｄは抵抗係数と呼ばれ、レイノルズ数の指数関数である。
ここで、粒径に比べてはるかに大きな容器中を粒子群が重力の作用を受けて沈降する場合を考えると、粒子濃度が高くなると各々の粒子の沈降が近くの粒子を下向きに引っ張って沈降速度を速めるように作用する。一方、これらの粒子および隣接する流体の下向きの運動は、連続の条件を満足しなければならないので、等しい上向きの流れによってつり合わなければならない。この上向きの流れは粒子の沈降速度を減少するように働く。
そこで、流体がガスである場合、ガス圧力が下がると、ガス密度（流体密度）ρが小さくなるので、ダストの沈降を妨げる抗力Ｆが小さくなり、粒子が重力沈降する時間が短くなることが期待できる。
【００１０】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み、上記の物理現象に関する知識に基づき、案出されたもので、従来のガス抽気装置にかわって、連続的にガス中に含まれるダストを除去し、かつ触媒能力のあるダストが混じっていてもガス成分に変化を与えずにガスを抽気できるガス抽気装置を提供しようとする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るダストの混じったガスが流れるガスダクトからサンプルガスを抽気してガス検査機器に流すガス抽気装置であって、ガス室と該ガス室の上部に設けられガスが流入するガス流入口と上部に設けられガスが流出するガス流出口とを有するガス室ハウジングと、ガスダクトから導入したガスの圧力を下げて前記ガス流入口へ吐出する減圧器と、前記ガス流出口から低圧ガスを吸入しガス検査機器のガス入口へ吐出する第一真空ポンプと、
前記第一真空ポンプのサンプルガス出口とガス検査機器のサンプルガス入口とを連通するガス抽気配管と、
ガス検査機器のサンプルガス入口にダストを含まずガス検査装置の検査結果に影響を与えないガスである清浄ガスを前記ガス抽気配管に注入する清浄ガス配管と、
前記ガス室から低圧ガスを吸入し吐出口から吐出する第三真空ポンプと、を備え、
前記第三真空ポンプが前記ガス室の下から低圧ガスを吸引するものとした。
【００１２】
上記本発明の構成により、ガスダクトのガスが、減圧器で減圧され、第一真空ポンプで真空にされたガス室に入り、ダストが重力沈降し、ダスト濃度の少なくなったガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。また、ダストに触媒能力がある場合でも、ガスが沈降したダストに直接接触しないので、ガスの成分が変化しない。
また、上記本発明の構成により、ガス室に溜まったダスト濃度の高いガスを排出できるので、さらにダスト濃度の少なくなったガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。また、ダストに触媒能力がある場合でも、ガスが沈降したダストに直接接触しないので、ガスの成分が変化しない。
また、本発明に係るガス抽気装置は、ガス検査機器のサンプルガス入口にダストを含まずガス検査装置の検査結果に影響を与えないガスである清浄ガスを注入する清浄ガス配管を備えるものとした。上記本発明の構成により、ガスに清浄ガスを混入させるので、ダスト濃度の低下したガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。
さらに、本発明に係るガス抽気装置は、前記第三真空ポンプが前記ガス室の下から低圧ガスを吸引するものとした。上記本発明の構成により、ガス室内に上部から下部へ流れるガスの流れをつくることができ、ダストの沈降を促進させる、よりダスト濃度の少なくなったガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。また、ダストに触媒能力がある場合でも、ガスが沈降したダストに直接接触しないので、ガスの成分が変化しない。
【００１３】
また上記目的を達成するため、本発明に係るダストの混じったガスが流れるガスダクトからサンプルガスを抽気してガス検査機器に流すガス抽気装置であって、ガス室と該ガス室の上部に設けられガスが流入するガス流入口と上部に設けられガスが流出するガス流出口とを有するガス室ハウジングと、ガスダクトから導入したガスの圧力を下げて前記ガス流入口へ吐出する減圧器と、前記ガス流出口とガス検査機器のサンプルガス入口とを連通するガス抽気配管と、ガス検査機器のサンプルガス出口から低圧ガスを吸入し吐出口から吐出する第二真空ポンプと、
ガス検査機器のサンプルガス入口にダストを含まずガス検査装置の検査結果に影響を与えないガスである清浄ガスを前記ガス抽気配管に注入する清浄ガス配管と、
前記ガス室から低圧ガスを吸入し吐出口から吐出する第三真空ポンプと、を備え、
前記第三真空ポンプが前記ガス室の下から低圧ガスを吸引するものとした。
【００１４】
上記本発明の構成により、ガスダクトのガスが、減圧器で減圧され、第二真空ポンプで真空にされたガス室に入り、ダストが重力沈降し、ダスト濃度の少なくなった真空圧のガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。また、ダストに触媒能力がある場合でも、ガスが沈降したダストに直接接触しないので、ガスの成分が変化しない。
また、上記本発明の構成により、ガス室に溜まったダスト濃度の高いガスを排出できるので、さらにダスト濃度の少なくなったガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。また、ダストに触媒能力がある場合でも、ガスが沈降したダストに直接接触しないので、ガスの成分が変化しない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい第一の実施形態を、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。
【００１９】
本発明の第一の実施形態に係るガス抽気装置付きガス分析装置の構造を説明する。図１および図２（Ａ）は、本発明の第一の実施形態の概念図である。図３は、本発明の第一の実施形態のガス抽気装置を設けたガス分析装置の概念図である。
【００２０】
最初に、ガス分析器の構造を簡単に説明する。ガス分析装置１００は、予熱温度調整器１０４と予熱器１０５とキャビティー１０６と循環ポンプ１０７と光源１０８と反射ミラー１０９と分光器１１０と光検出素子１１１と演算器１１２とヒータ１１３と温度調節器１１４とを備える。
【００２１】
予熱器１０５は、予熱調節器１０４により制御され、サンプリングガス４を計測に必要な温度に予熱する装置であり、予熱したガスをキャビティー１０６へ送る。キャビティー１０６は、所定の温度になったガスを密閉する部屋であり、対向する２つの透明窓を有する。循環ポンプ１０７が、抽気されたサンプリングガスが、キャビティー１０６内を連続的に通過できる様にしている。光源１０８は、キャビティー１０６内に所望の周波数の光を照射するためのものである。反射ミラー１０９は、光源１０８からの光をキャビティー１０６内で複数回往復させるためのミラーであり、透明窓に面して設けられる。分光器１１０は、入射した光を分光する装置である。光検出素子１１１は、分光された光を電気信号に変換する素子であり、分光器１１０の内部に設けられる。演算器１１２は、光検出素子１１１の出力した電気信号を元に、ガス成分の濃度（例えばＳＯ₃の濃度）を演算する装置である。ヒータ１１３は、温度調節器１１４により制御され、キャビティー１０６内のガス温度を所望の温度に維持する装置である。
【００２２】
次に、ガス分析器の作用を簡単に説明する。ダストを含んだガス１が、ガスダクト１０１を流れる。そのガス１がガス抽気装置１０２に抽気され、ダストが除去されたサンプルガス４となる。サンプルガス４は、予熱器１０５により所定の温度に予熱され、キャビティー１０６に入る。光源１０８からの光がキャビティー１０６内を通過し、分光器１１０分光をされる。分光された光は、光検出素子１１１により電気信号に変換さる。演算器１１２は電気信号からガス成分を演算する。サンプルガス４は、循環ポンプ１０７により、ガスダクト１０１に戻される。
【００２３】
次に、第一の実施形態に係るガス抽気装置１０２を詳述する。
ガス抽気装置１０２は、ダストの混じったガスが流れるガスダクト１０１からガスを導入してダストを除去したサンプルガスをガス検査機器１００に流す装置であって、ガス室ハウジング１０と減圧器２０と第一真空ポンプＰ１と第三真空ポンプＰ３と清浄ガス注入システムとガス導入配管３１とガス流入配管３２とガス流出配管３３とガス抽気配管３４とガス戻り配管４５と真空配管３６と真空戻り配管３７とを備える。
【００２４】
ガス室ハウジング１０は、ガス室を有する。ガスが流入するガス流入口１２とガスが流出するガス流出口１３とが対向してガス室の上部に設けられ、下部ガス流出口１４がガス室の下部に設けられる。ガス流出口とガス流出口と下部ガス流出口とを閉止すると、ガス室は気密になる。
【００２５】
減圧器２０は、吸入口である減圧器吸入口２１から入ったガスの圧力を下げて吐出口である減圧器吐出口２２から吐出するものである。例えば、減圧器２０がオリフィスであれば、減圧器吸入口の圧力（例えば、１気圧）と減圧器吐出口の圧力（例えば、真空圧）との差圧とオリフィス面積で一意的に定まる流量が流れる。
【００２６】
第一真空ポンプＰ１は、いわゆる真空ポンプであり、吸入口である第一真空ポンプ吸入口Ｐ１ｉｎから真空圧のガスを吸入し吐出口である第一真空ポンプ吐出口Ｐ１ｏｕｔから吐出する。
第三真空ポンプＰ３は、いわゆる真空ポンプであり、吸入口である第三真空ポンプ吸入口Ｐ３ｉｎから真空圧のガスを吸入し吐出口である第三真空ポンプ吐出口Ｐ３ｏｕｔから吐出する。
清浄ガス注入システムは、ダストを含まないガスであってガス計測機器１００の計測結果に影響を与えないガスである清浄ガスをガス抽気配管３４に注入するものであり、清浄ガス配管３８と清浄ガスバルブ４０とを備える。
【００２７】
ガス導入配管３１は、ガスダクト１０１のガスを減圧器吸入口２１に導入する配管である。
ガス流入配管３２は、減圧器吐出口２２とガス流入口１２とを連通する配管である。
ガス流出配管３３は、前記ガス流出口と第一真空ポンプ吸入口Ｐ１ｉｎとを連通する配管である。
ガス抽気配管３４は、第一真空ポンプ吐出口Ｐ１ｏｕｔとガス検査機器１００のサンプルガス入口とを連通する配管である。
ガス戻り配管４５は、ガス検査機器１００のサンプルガス出口とガスダクト１０１とを連通する配管である。
真空配管３６は、下部ガス流出口１４と第三真空ポンプ吸入口Ｐ３ｉｎとを連通する配管である。
真空戻り配管３７は、第三真空ポンプ吸出口Ｐ３ｏｕｔとガスダクト１０１とをを連通する配管である。
【００２８】
以下に、第一の実施形態に係るガス抽気装置の作用を詳述する。
ダストを含んだガスがガスダクト１０１内を流れる。そのガスが、ガス導入配管３１を経由して、減圧器吸入口２１から減圧器２０へ入る。減圧器２０内で、ガスの流量が所定の値に維持されたまま、ガスの圧力が下げられる。圧力の下がったガスが、減圧器吐出口２２から出て、ガス流入配管３２を経由してガス流入口１２へ入る。ガスが、ガス室内で減速される。ガス中のダストが、重力の影響を受けて沈降する。ガス室の圧力が真空圧であるので、ガスの密度が小さく、さらにガスの速度が低いので、ガス中のダストが沈降する際に、ガスがダストに及ぼす抗力が極めて小さい。従って、ダストはガスの抵抗を受けずに速やかに沈降する。ガスがガス流入口１２からガス流出口１３へ移動するに従って、ガス室の上部のダスト濃度が低下し、ガス室の下部でのダスト濃度が上昇する。
【００２９】
ダストの減ったガス（以下、サンプルガスという。）が、ガス流出口１３からガス流出配管３３を経由して第一真空ポンプ吸入口Ｐ１ｉｎへ入る。サンプルガスが、第一真空ポンプＰ１で昇圧され、第一真空ポンプ吐出口Ｐ１ｏｕｔから出て、ガス抽気配管３４を経由して、ガス検査機器１００へ導入される。ガス検査装置１００を出たサンプルガスは、ガス戻り配管３５を経由して、ガスダクト１０１へ戻る。
清浄ガスバルブ３９が開放されると、清浄ガスが、図示しない清浄ガス源から清浄ガス配管３８を経由してガス抽気配管３４に入り、サンプルガスと混合される。
ダスト濃度の高いガスが、ガス室１１室内の下部ガス流出口１４から出て、真空配管３６を経由して、第三真空ポンプ吸入口Ｐ３ｉｎへ入る。ダスト濃度の高いガスは、第三真空ポンプＰ３により昇圧され、真空戻り配管３７を経由して、ガスダクト１０１へ戻る。
【００３０】
次に、本発明の第二の実施形態に係るガス抽気装置付きガス分析装置の構造を説明する。ガス抽気装置以外の構造と作用は同じなので、異なる部分のみ説明する。本発明の第二の実施形態に係るガス抽気装置を詳述する。図２（Ｂ）は、本発明の第二の実施形態の概念図である。
【００３１】
第二の実施形態に係るガス抽気装置は、第一の実施形態に係る抽気装置のガス戻り配管中に第二真空ポンプＰ２を追加したものである。
第二真空ポンプＰ２は、吸入口である第二真空ポンプ吸入口Ｐ２ｉｎから低圧ガスを吸入し吐出口である第二真空ポンプ吐出口Ｐ２ｏｕｔから吐出する真空ポンプである。
前部ガス戻り配管３５ａは、ガス検査機器１００の出口と第二真空ポンプ吸入口Ｐ２ｉｎとを連通する。
後部ガス戻り配管３５ｂは、第二真空ポンプ吐出口Ｐ２ｏｕｔとガスダクト１０１とを連通する。
【００３２】
次に、第二の実施形態のガス抽気装置の作用を、第一の実施形態と異なる部分のみ説明する。
ガス検査機器１００を出たサンプルガスが、第二真空ポンプに入る。サンプルガスが、第二真空ポンプで昇圧されてガスダクト１０１に戻る。
真空ポンプが２段になるので、ガス室の真空度を上げることが出来る。ガス室内の真空度が上がると、ガス室内のガス密度がさらに低下し、ダストの沈降を妨げる抗力が小さくなるので、ダストの重力沈降が促進される。
【００３３】
次に、本発明の第三の実施形態に係るガス抽気装置付きガス分析装置の構造を説明する。ガス抽気装置以外の構造と作用は同じなので、異なる部分のみ説明する。本発明の第三の実施形態に係るガス抽気装置を詳述する。図２（Ｃ）は、本発明の第三の実施形態の概念図である。
【００３４】
第三の実施形態に係るガス抽気装置は、第一の実施形態に係る抽気装置のガス抽気配管中に第四真空ポンプＰ４を追加したものである。
第四真空ポンプＰ４は、いわゆる真空ポンプであり、吸入口である第四真空ポンプ吸入口Ｐ４ｉｎから真空圧のガスを吸入し吐出口である第四真空ポンプ吐出口Ｐ４ｏｕｔから吐出する。
中間ガス戻り配管３９ａは、ガス抽気配管３４の中間と第四真空ポンプ吸入口Ｐ４ｉｎとを連通する。
中間ガス戻り配管３９ｂは、第四真空ポンプ吸出口Ｐ４ｏｕｔとダスダクト１０１とを連通する。
【００３５】
次に、第三の実施形態のガス抽気装置の作用を、第二の実施形態と異なる部分のみ説明する。
第一真空ポンプ吐出口Ｐ１ｏｕｔを出たサンプルガスが２つに分岐し、一部は第四真空ポンプへ吸入され、残りの一部は清浄ガスと混合されガス検査機器１００の入口に入る。第四真空ポンプから吐出されたガスは、ガス分析装置１００を経由せず、直接ガスダクトに戻る。
真空ポンプが２段になるので、ガス室の真空度を上げることが出来る。ガス室内の真空度が上がると、ガス室内のガス密度がさらに低下し、ダストの沈降を妨げる抗力が小さくなるので、ダストの重力沈降が促進される。
【００３６】
次に、本発明の第四の実施形態に係るガス抽気装置付きガス分析装置の構造を説明する。ガス抽気装置以外の構造と作用は同じなので、異なる部分のみ説明する。本発明の第四の実施形態に係るガス抽気装置を詳述する。図２（Ｄ）は、本発明の第四の実施形態の概念図である。
【００３７】
第四の実施形態に係るガス抽気装置は、第二の実施形態に係るガス抽気装置から第一真空ポンプＰ１を省略したものである。
【００３８】
次に、第四の実施形態のガス抽気装置の作用を、第二の実施形態と異なる部分のみ説明する。
ガス流出口３３を出たサンプルガスは昇圧はされることなく、ガス室と同じ真空圧力のまま、ガス検査機器の入口へ送られる。
ガス検査装置１００を出たサンプルガスは、第二真空ポンプＰ２で昇圧され、ガスダクト１０１へ戻される。
【００３９】
上述の実施形態のガス抽気装置を用いれば、ガス室内でガス中のダストが重力沈降するので、サンプルガスに混入するダストが少なくなり、ガス検査機器１００の検査精度が向上する。
また、ガス室１１内では、ガス流入口１２から入ったガスが沈降したダストに接触しないので、ガス成分がダストの触媒能力により変化することがない。
また、ガス室内の圧力が低いので、ダストの沈降を妨げるガスの抵抗力が小さく、小型のガス室であっても、効率的にダストを沈降させられる。
また、サンプルガスにガス検査装置の検査結果に影響を与えない清浄ガスを加えるので、さらにサンプルガス中のダスト濃度を下げることができる。
また、ガス室から第三真空ポンプでダスト濃度の高いガスを吸い出すので、ガス室内に溜まったダストを排出できる。
また、ガス室の下部から第三真空ポンプでダスト濃度の高いガスを吸い出すので、ガスに上部から下部への流れができ、ダストの沈降を促進する。
また、２つの真空ポンプを備えて、２段に真空引きすると、ガス室の真空度が増し、さらにダストの沈降を促進できる。
【００４０】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
サンプルガスに清浄ガスを混入させる構造を説明したがこれに限定されず、清浄ガスの混入をやめてもよい。
また、ガス室の下部からダスト濃度の濃いガスを排出したが、これに限定されず、例えば、フィーダやゲートバブル等でダストを排出しても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のダストの混じったガスが流れるガスダクトからサンプルガスを抽気してガス検査機器に流すガス抽気装置は、その構成により、以下の効果を有する。
ガスダクトのガスが、減圧器で減圧され、第一真空ポンプで真空にされたガス室に入り、ダストが重力沈降し、ダスト濃度の少なくなったガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。また、ダストに触媒能力がある場合でも、ガスが沈降したダストに直接接触しないので、ガスの成分が変化しない。
ガスダクトのガスが、減圧器で減圧され、第二真空ポンプで真空にされたガス室に入り、ダストが重力沈降し、ダスト濃度の少なくなった真空圧のガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。また、ダストに触媒能力がある場合でも、ガスが沈降したダストに直接接触しないので、ガスの成分が変化しない。
また、ガスに清浄ガスを混入させるので、ダスト濃度の低下したガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。
また、ガス室に溜まったダスト濃度の高いガスを排出できるので、さらにダスト濃度の少なくなったガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。また、ダストに触媒能力がある場合でも、ガスが沈降したダストに直接接触しないので、ガスの成分が変化しない。
また、ガス室内に上部から下部へ流れるガスの流れをつくることができ、ダストの沈降を促進させる、さらにダスト濃度の少なくなったガスをガス検査機器に導入することができ、ガス検査装置の検査精度が向上する。また、ダストに触媒能力がある場合でも、ガスが沈降したダストに直接接触しないので、ガスの成分が変化しない。
従って、連続的にガス中に含まれるダストを除去し、かつ触媒能力のあるダストが混じっていてもガス成分に変化を与えずにガスを抽気できるガス抽気装置を提供できる。
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態の概念図である。
【図２】本発明の第一乃至第四の実施形態の概念図である。
【図３】本発明の実施形態を設けたガス分析装置の概念図である。
【図４】燃焼設備の一例の概念図である。
【符号の説明】
１ガス
２ガス
３サンプルガス
５清浄ガス
６ダスト
Ｐ１第一真空ポンプ
Ｐ２第二真空ポンプ
Ｐ３第三真空ポンプ
Ｐ４第四真空ポンプ
１０ガス室ハウジング
１１ガス室
１２ガス流入口
１３ガス流出口
２０減圧器
２１減圧器吸入口
２２減圧器吐出口
３１ガス導入配管
３２ガス流入配管
３３ガス流出配管
３４ガス抽気配管
３５ガス戻り配管
３５ａガス戻り配管
３５ｂガス戻り配管
３６真空配管
３７真空戻り配管
３８清浄ガス配管
３９中間ガス戻り配管
３９ａ中間ガス戻り配管
３９ｂ中間ガス戻り配管
４０清浄ガスバルブ
１００ガス分析装置
１０１ガスダクト
１０２ガス抽気装置
１０４予熱調節器
１０５予熱器
１０６キャビティー
１０７循環ポンプ
１０８光源
１０９反射ミラー
１１０分光器
１１１光検出素子
１１２演算器
１１３ヒータ
１１４温度調節器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas extraction device that extracts exhaust gas from exhaust gas containing dust discharged from a combustion facility or the like.
[0002]
[Prior art]
Exhaust gas discharged from combustion facilities such as boilers and waste incinerators contains harmful components such as sulfur oxides and nitrogen oxides. In order to release these exhaust gases to the atmosphere, it is necessary to make them harmless with a flue gas treatment device such as a flue gas desulfurization device or a flue gas denitration device.
[0003]
A general combustion facility will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a conceptual diagram of a general combustion facility.
In the combustion facility 200, the fuel stored in the asphalt tank 201 is heated by the heater 202 and burned by the boiler 203. The burned gas is mixed with dust derived from fuel. The dust-mixed gas is absorbed by the absorption tower 207 through the gas duct 101, the denitration device 204, the preheater 205, and the dust collector 206, and is released from the chimney 208 to the atmosphere.
[0004]
For example, SO ₂ and SO ₃ are included in the gas passing through the gas duct 101. In order to prevent SOx from condensing and corroding the gas duct 101, the gas temperature is maintained at a temperature above the acid path point. When the SO ₃ content is reduced, the acid path point is lowered, so that the temperature of the duct of the flue gas treatment apparatus can be lowered. However, the conventional analyzer so could not be measured continuously SO _3, maintained the temperature of the duct by predicting the content of SO ₃ tolerate. Therefore, the duct temperature had to be increased compared to the case where the SO ₃ content could be accurately grasped.
Further, the treatment is performed by absorbing SO ₃ into ammonia. When the content of SO ₃ is reduced, the amount of ammonia can be reduced and the ammonia consumption can be reduced. However, the conventional analyzer so could not be measured continuously SO _3, was supplied to the processing apparatus ammonia in anticipation overlook content of SO _3.
[0005]
For this reason, the development of analyzers for sulfur oxides, nitrogen oxides and the like in exhaust gas discharged from combustion facilities and smoke treatment devices has been actively conducted.
One of these analyzers is a SO ₃ gas continuous analyzer. Conventional analysis methods could not measure SO ₃ gas continuously in real time.
Therefore, the applicant has developed a measuring device capable of continuously measuring SO ₃ . In Japanese Patent Application No. 374103, the applicant has a suction pipe for sucking exhaust gas from a flue and a discharge pipe for discharging exhaust gas into the flue, and a cavity having two transparent windows facing each other. A light source for irradiating light in the cavity, a reflection mirror disposed outside the cavity and reciprocating the light from the light source into the upper air cavity, and a wavelength of 200 nm to The invention of an SO ₃ concentration meter comprising an calculating means for calculating the SO ₃ concentration in the exhaust gas by spectroscopic analysis of 260 nm light has been filed.
[0006]
With the above configuration, the SO ₃ concentration in the exhaust gas can be measured by reciprocating the light from the light source a plurality of times into the cavity where the exhaust gas is sucked from the flue and performing spectral analysis of the light after the reciprocation.
At this time, a filter is provided in the middle of the suction pipe to remove gas dust. When the exhaust gas contains dust, dust entering the cavity is prevented from scattering light from the light source and causing measurement errors.
[0007]
If the above gas analyzer is used, it is possible to continuously analyze sulfur oxides and nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from the combustion equipment and the flue gas treatment device, such as boilers and waste incinerators. The combustion facility can be operated appropriately.
For example, in the case of exhaust gas containing SO ₂ and SO ₃ at the same time, the component ratio of SO ₂ and SO ₃ can be measured continuously, the temperature of the acid dew point can be accurately grasped, and SO ₂ and SO 3 can be accurately measured. Corrosion of the duct can be prevented by appropriately controlling the temperature of the duct so as not to condense with ₃ .
Further, if the amount of SO ₃ is continuously measured, the amount of ammonia for the treatment of SO ₃ can be appropriately managed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In some cases, dust having catalytic ability is mixed in the exhaust gas.
In the case of a gas analyzer using a conventional filter, dust is captured by a filter of a gas bleeder that bleeds gas. Dust remains clogged in the filter. When the dust has catalytic ability for the component to be analyzed, the component of the gas that has passed through the filter changes. When the gas component changes, there is a problem that the measurement data of the gas analyzer is different from the gas component that actually passes through the gas duct.
For example, vanadium pentoxide is one of the main components of dust. Vanadium pentoxide has a catalytic ability to generate SO ₃ by reacting SO ₂ and O ₂ at a predetermined temperature. When vanadium pentoxide dust is trapped in the eyes of a filter provided in the middle of the suction pipe, when SO ₂ and SO ₃ mixed gas passes through the filter, a part of SO ₂ is O _2. since the reaction to become sO ₃ and the concentration of sO ₃ in the gas increases. The ratio of SO ₂ and SO ₃ which analyzed the gas analyzer becomes different from the true ratio of SO ₂ and SO ₃ in the gas flowing through the gas duct.
As in this example, if the measurement data of the gas analyzer cannot analyze the true gas component of the gas passing through the gas duct, it is possible to appropriately operate the combustion equipment such as the boiler and the garbage incinerator as described above. become unable.
[0009]
By the way, when particles move in a fluid, if there is a velocity difference between the particles and the fluid, the particles receive a drag from the fluid. It is the magnitude between the external force such as gravity, centrifugal force, and electrostatic force that mainly acts on the particle and the drag received from the fluid that defines the movement of the particle in the fluid.
Now, assuming that the particles are spherical and the drag is F, F (gcm / s ² ) is the particle size D (cm), fluid velocity u (cm / s), fluid density ρ (g / cm ³ ), fluid viscosity The following is considered depending on the coefficient μ (gcm / s).
F = kD ² u ² ρ (Duρ / μ) ^−e
Using A = πD2 / 4, F = 1 / 2ρu ² ACd
Cd is called a resistance coefficient and is an exponential function of Reynolds number.
Here, considering the case where the particles are settling under the action of gravity in a container that is much larger than the particle size, the settling of each particle pulls nearby particles downward as the particle concentration increases. Acts to speed up. On the other hand, the downward motion of these particles and the adjacent fluid must satisfy the continuity condition and therefore must be balanced by equal upward flow. This upward flow serves to reduce the sedimentation rate of the particles.
Therefore, when the fluid is a gas, the gas density (fluid density) ρ decreases as the gas pressure decreases, so the drag F that hinders the sedimentation of dust decreases, and the time for the particles to settle by gravity is expected to decrease. it can.
[0010]
In view of the problems described above, the present invention has been devised based on the knowledge about the above-mentioned physical phenomenon, and instead of the conventional gas bleeder, continuously removes dust contained in the gas, In addition, an object of the present invention is to provide a gas bleeder that can bleed gas without changing gas components even when dust having catalytic ability is mixed.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a gas bleeder for extracting sample gas from a gas duct through which dust-mixed gas flows and flowing the gas to a gas inspection device. A gas chamber housing having a gas inlet through which gas flows in and a gas outlet through which gas flows out from above, a decompressor that lowers the pressure of the gas introduced from the gas duct and discharges it to the gas inlet, and the gas flow A first vacuum pump that draws low-pressure gas from the outlet and discharges it to the gas inlet of the gas inspection device;
A gas extraction pipe communicating the sample gas outlet of the first vacuum pump and the sample gas inlet of the gas inspection device;
A clean gas pipe that injects clean gas, which is a gas that does not contain dust at the sample gas inlet of the gas test equipment and does not affect the test result of the gas test apparatus, into the gas extraction pipe;
A third vacuum pump that sucks low-pressure gas from the gas chamber and discharges it from a discharge port ,
The third vacuum pump sucks low-pressure gas from under the gas chamber .
[0012]
According to the configuration of the present invention, the gas in the gas duct is depressurized by the decompressor and enters the gas chamber evacuated by the first vacuum pump, and the dust is gravity settled, and the gas having a reduced dust concentration is supplied to the gas inspection device. It can be introduced and the inspection accuracy of the gas inspection apparatus is improved. Further, even when the dust has catalytic ability, the gas component does not change because the dust does not directly contact the settled dust.
In addition, since the high dust concentration gas accumulated in the gas chamber can be discharged by the above-described configuration of the present invention, the gas with a further reduced dust concentration can be introduced into the gas inspection device, and the inspection accuracy of the gas inspection device can be improved. improves. Further, even when the dust has catalytic ability, the gas component does not change because the dust does not directly contact the settled dust.
Moreover, the gas bleeder according to the present invention is provided with a clean gas pipe for injecting clean gas, which is a gas that does not contain dust and does not affect the inspection result of the gas inspection device, at the sample gas inlet of the gas inspection device. . According to the configuration of the present invention, clean gas is mixed into the gas, so that the gas having a reduced dust concentration can be introduced into the gas inspection device, and the inspection accuracy of the gas inspection apparatus is improved.
Furthermore, in the gas bleeder according to the present invention, the third vacuum pump sucks low-pressure gas from under the gas chamber. According to the configuration of the present invention, it is possible to create a gas flow that flows from the upper part to the lower part in the gas chamber, and to promote the sedimentation of dust, and to introduce a gas with a lower dust concentration into the gas inspection device, Inspection accuracy of the gas inspection device is improved. Further, even when the dust has catalytic ability, the gas component does not change because the dust does not directly contact the settled dust.
[0013]
In order to achieve the above object, the present invention is a gas bleeder for extracting sample gas from a gas duct through which dust-mixed gas flows and flowing it to a gas inspection device, and is provided in a gas chamber and an upper portion of the gas chamber. A gas chamber housing having a gas inlet through which gas flows and a gas outlet through which gas flows out; a decompressor that lowers the pressure of the gas introduced from the gas duct and discharges the gas to the gas inlet; and the gas A gas extraction pipe that communicates the outlet with the sample gas inlet of the gas inspection device, a second vacuum pump that sucks low pressure gas from the sample gas outlet of the gas inspection device and discharges it from the discharge port,
A clean gas pipe that injects clean gas, which is a gas that does not contain dust at the sample gas inlet of the gas test equipment and does not affect the test result of the gas test apparatus, into the gas extraction pipe;
A third vacuum pump that sucks low-pressure gas from the gas chamber and discharges it from a discharge port ,
The third vacuum pump sucks low-pressure gas from under the gas chamber .
[0014]
According to the above configuration of the present invention, the gas in the gas duct is depressurized by the decompressor and enters the gas chamber evacuated by the second vacuum pump, and the dust is gravity settled, and the gas having a reduced vacuum pressure is gas. It can be introduced into inspection equipment, and the inspection accuracy of the gas inspection apparatus is improved. Further, even when the dust has catalytic ability, the gas component does not change because the dust does not directly contact the settled dust.
In addition, since the high dust concentration gas accumulated in the gas chamber can be discharged by the above-described configuration of the present invention, the gas with a further reduced dust concentration can be introduced into the gas inspection device, and the inspection accuracy of the gas inspection device can be improved. improves. Further, even when the dust has catalytic ability, the gas component does not change because the dust does not directly contact the settled dust.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0019]
The structure of the gas analyzer with a gas bleeder according to the first embodiment of the present invention will be described. 1 and 2A are conceptual diagrams of the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a conceptual diagram of a gas analyzer provided with the gas bleeder of the first embodiment of the present invention.
[0020]
First, the structure of the gas analyzer will be briefly described. The gas analyzer 100 includes a preheating temperature controller 104, a preheater 105, a cavity 106, a circulation pump 107, a light source 108, a reflection mirror 109, a spectroscope 110, a light detection element 111, a calculator 112, a heater 113, and a temperature controller. 114.
[0021]
The preheater 105 is a device that is controlled by the preheat controller 104 and preheats the sampling gas 4 to a temperature necessary for measurement, and sends the preheated gas to the cavity 106. The cavity 106 is a room for sealing a gas having a predetermined temperature, and has two transparent windows facing each other. The circulation pump 107 allows the extracted sampling gas to continuously pass through the cavity 106. The light source 108 is for irradiating light of a desired frequency into the cavity 106. The reflection mirror 109 is a mirror for reciprocating light from the light source 108 a plurality of times in the cavity 106, and is provided facing the transparent window. The spectroscope 110 is a device that splits incident light. The light detection element 111 is an element that converts the dispersed light into an electric signal, and is provided inside the spectrometer 110. The calculator 112 is a device that calculates the concentration of the gas component (for example, the concentration of SO ₃ ) based on the electrical signal output from the light detection element 111. The heater 113 is a device that is controlled by the temperature controller 114 and maintains the gas temperature in the cavity 106 at a desired temperature.
[0022]
Next, the operation of the gas analyzer will be briefly described. The gas 1 containing dust flows through the gas duct 101. The gas 1 is extracted by the gas extraction device 102 and becomes the sample gas 4 from which dust is removed. The sample gas 4 is preheated to a predetermined temperature by the preheater 105 and enters the cavity 106. Light from the light source 108 passes through the cavity 106 and is subjected to spectroscopic 110 spectroscopy. The split light is converted into an electric signal by the light detection element 111. The calculator 112 calculates a gas component from the electrical signal. The sample gas 4 is returned to the gas duct 101 by the circulation pump 107.
[0023]
Next, the gas bleeder 102 according to the first embodiment will be described in detail.
The gas bleeder 102 is a device that introduces gas from a gas duct 101 through which dust-mixed gas flows to remove sample dust, and flows the sample gas to the gas inspection device 100, and includes a gas chamber housing 10, a decompressor 20, and a first gas detector. A vacuum pump P1, a third vacuum pump P3, a clean gas injection system, a gas introduction pipe 31, a gas inflow pipe 32, a gas outflow pipe 33, a gas extraction pipe 34, a gas return pipe 45, a vacuum pipe 36, and a vacuum return pipe 37 are provided. Prepare.
[0024]
The gas chamber housing 10 has a gas chamber. A gas inlet 12 through which gas flows in and a gas outlet 13 through which gas flows out face each other at the upper part of the gas chamber, and a lower gas outlet 14 is provided at the lower part of the gas chamber. When the gas outlet, the gas outlet and the lower gas outlet are closed, the gas chamber becomes airtight.
[0025]
The decompressor 20 lowers the pressure of the gas that has entered from the decompressor suction port 21 that is the suction port, and discharges it from the decompressor discharge port 22 that is the discharge port. For example, if the decompressor 20 is an orifice, the flow rate uniquely determined by the differential pressure between the pressure at the decompressor inlet (for example, 1 atm) and the pressure at the decompressor outlet (for example, vacuum pressure) and the orifice area. Flowing.
[0026]
The first vacuum pump P1 is a so-called vacuum pump, which sucks vacuum pressure gas from a first vacuum pump suction port P1in that is a suction port and discharges it from a first vacuum pump discharge port P1out that is a discharge port.
The third vacuum pump P3 is a so-called vacuum pump, which sucks vacuum pressure gas from a third vacuum pump suction port P3in that is a suction port and discharges it from a third vacuum pump discharge port P3out that is a discharge port.
The clean gas injection system injects clean gas, which is a gas not containing dust and does not affect the measurement result of the gas measuring device 100, into the gas extraction pipe 34. The clean gas pipe 38 and the clean gas valve 40.
[0027]
The gas introduction pipe 31 is a pipe for introducing the gas in the gas duct 101 into the decompressor suction port 21.
The gas inflow pipe 32 is a pipe that connects the decompressor discharge port 22 and the gas inlet 12.
The gas outlet pipe 33 is a pipe that communicates the gas outlet and the first vacuum pump inlet P1in.
The gas extraction pipe 34 is a pipe that communicates the first vacuum pump discharge port P1out and the sample gas inlet of the gas inspection device 100.
The gas return pipe 45 is a pipe that communicates the sample gas outlet of the gas inspection device 100 and the gas duct 101.
The vacuum pipe 36 is a pipe that connects the lower gas outlet 14 and the third vacuum pump inlet P3in.
The vacuum return pipe 37 is a pipe that connects the third vacuum pump suction port P3out and the gas duct 101 to each other.
[0028]
Below, the effect | action of the gas extraction apparatus which concerns on 1st embodiment is explained in full detail.
A gas containing dust flows in the gas duct 101. The gas enters the decompressor 20 from the decompressor inlet 21 via the gas introduction pipe 31. In the decompressor 20, the gas pressure is lowered while the gas flow rate is maintained at a predetermined value. The gas whose pressure has dropped exits from the decompressor discharge port 22 and enters the gas inlet 12 via the gas inflow pipe 32. Gas is decelerated in the gas chamber. The dust in the gas sinks under the influence of gravity. Since the pressure of the gas chamber is a vacuum pressure, the gas density is small and the gas velocity is low. Therefore, when the dust in the gas settles, the drag exerted on the dust by the gas is extremely small. Therefore, dust settles quickly without receiving gas resistance. As the gas moves from the gas inlet 12 to the gas outlet 13, the dust concentration in the upper part of the gas chamber decreases and the dust concentration in the lower part of the gas chamber increases.
[0029]
A gas with reduced dust (hereinafter referred to as sample gas) enters the first vacuum pump inlet P1in from the gas outlet 13 via the gas outlet pipe 33. The sample gas is boosted by the first vacuum pump P1, exits from the first vacuum pump discharge port P1out, and is introduced into the gas inspection device 100 via the gas extraction pipe. The sample gas exiting the gas inspection apparatus 100 returns to the gas duct 101 via the gas return pipe 35.
When the clean gas valve 39 is opened, the clean gas enters the gas extraction pipe 34 from the clean gas source (not shown) via the clean gas pipe 38 and is mixed with the sample gas.
A gas having a high dust concentration exits from the lower gas outlet 14 in the gas chamber 11 and enters the third vacuum pump inlet P3in via the vacuum pipe 36. The gas having a high dust concentration is boosted by the third vacuum pump P <b> 3 and returns to the gas duct 101 through the vacuum return pipe 37.
[0030]
Next, the structure of the gas analyzer with a gas bleeder according to the second embodiment of the present invention will be described. Since the structure and operation other than the gas bleeder are the same, only different parts will be described. The gas bleeder according to the second embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 2B is a conceptual diagram of the second embodiment of the present invention.
[0031]
The gas bleeder according to the second embodiment is obtained by adding a second vacuum pump P2 to the gas return pipe of the bleeder according to the first embodiment.
The second vacuum pump P2 is a vacuum pump that sucks low-pressure gas from a second vacuum pump suction port P2in that is a suction port and discharges it from a second vacuum pump discharge port P2out that is a discharge port.
The front gas return pipe 35a communicates the outlet of the gas inspection device 100 and the second vacuum pump suction port P2in.
The rear gas return pipe 35b communicates the second vacuum pump discharge port P2out and the gas duct 101.
[0032]
Next, the operation of the gas bleeder according to the second embodiment will be described only in parts different from the first embodiment.
The sample gas exiting the gas inspection device 100 enters the second vacuum pump. The sample gas is pressurized by the second vacuum pump and returned to the gas duct 101.
Since the vacuum pump has two stages, the degree of vacuum of the gas chamber can be increased. When the degree of vacuum in the gas chamber increases, the gas density in the gas chamber further decreases, and the drag that prevents sedimentation of the dust decreases, so that the gravity sedimentation of the dust is promoted.
[0033]
Next, the structure of the gas analyzer with a gas extraction device according to the third embodiment of the present invention will be described. Since the structure and operation other than the gas bleeder are the same, only different parts will be described. The gas bleeder according to the third embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 2C is a conceptual diagram of the third embodiment of the present invention.
[0034]
The gas bleeder according to the third embodiment is obtained by adding a fourth vacuum pump P4 to the gas bleeder piping of the bleeder according to the first embodiment.
The fourth vacuum pump P4 is a so-called vacuum pump, and sucks vacuum pressure gas from the fourth vacuum pump suction port P4in that is the suction port and discharges it from the fourth vacuum pump discharge port P4out that is the discharge port.
The intermediate gas return pipe 39a communicates the middle of the gas extraction pipe 34 and the fourth vacuum pump suction port P4in.
The intermediate gas return pipe 39b communicates the fourth vacuum pump suction port P4out and the dust duct 101.
[0035]
Next, the operation of the gas bleeder according to the third embodiment will be described only in parts different from the second embodiment.
The sample gas that has exited the first vacuum pump discharge port P1out branches into two, a part is sucked into the fourth vacuum pump, and the remaining part is mixed with the clean gas and enters the inlet of the gas inspection apparatus 100. The gas discharged from the fourth vacuum pump returns directly to the gas duct without passing through the gas analyzer 100.
Since the vacuum pump has two stages, the degree of vacuum of the gas chamber can be increased. When the degree of vacuum in the gas chamber increases, the gas density in the gas chamber further decreases, and the drag that prevents sedimentation of the dust decreases, so that the gravity sedimentation of the dust is promoted.
[0036]
Next, the structure of a gas analyzer with a gas bleeder according to a fourth embodiment of the present invention will be described. Since the structure and operation other than the gas bleeder are the same, only different parts will be described. A gas bleeder according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 2D is a conceptual diagram of the fourth embodiment of the present invention.
[0037]
The gas bleeder according to the fourth embodiment is obtained by omitting the first vacuum pump P1 from the gas bleeder according to the second embodiment.
[0038]
Next, the operation of the gas bleeder according to the fourth embodiment will be described only in parts different from the second embodiment.
The sample gas exiting the gas outlet 33 is not pressurized and sent to the inlet of the gas inspection device while maintaining the same vacuum pressure as that of the gas chamber.
The sample gas exiting the gas inspection apparatus 100 is boosted by the second vacuum pump P2 and returned to the gas duct 101.
[0039]
If the gas bleeder of the above-described embodiment is used, dust in the gas is gravity settled in the gas chamber, so that the dust mixed into the sample gas is reduced and the inspection accuracy of the gas inspection device 100 is improved.
Moreover, in the gas chamber 11, since the gas which entered from the gas inflow port 12 does not contact the dust which settled, a gas component does not change with the catalyst capability of dust.
In addition, since the pressure in the gas chamber is low, the resistance of the gas that hinders the sedimentation of dust is small, and even in a small gas chamber, the dust can be efficiently settled.
In addition, since a clean gas that does not affect the inspection result of the gas inspection apparatus is added to the sample gas, the dust concentration in the sample gas can be further reduced.
Moreover, since the gas with a high dust concentration is sucked out from the gas chamber by the third vacuum pump, the dust accumulated in the gas chamber can be discharged.
In addition, since the gas having a high dust concentration is sucked out from the lower part of the gas chamber by the third vacuum pump, the gas can flow from the upper part to the lower part to promote the sedimentation of the dust.
Further, if two vacuum pumps are provided and vacuuming is performed in two stages, the degree of vacuum in the gas chamber increases and dust settling can be further promoted.
[0040]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
Although the structure in which the clean gas is mixed into the sample gas has been described, the present invention is not limited to this, and the clean gas may be mixed.
Further, although the gas having a high dust concentration is discharged from the lower part of the gas chamber, the present invention is not limited to this. For example, the dust may be discharged by a feeder or a gate bubble.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, the gas bleeder for extracting the sample gas from the gas duct through which the dust-mixed gas of the present invention flows and flowing the gas to the gas inspection device has the following effects.
The gas in the gas duct is depressurized by the decompressor and enters the gas chamber that is evacuated by the first vacuum pump. The dust is gravity settled, and the gas with a reduced dust concentration can be introduced into the gas inspection device. Inspection accuracy of the inspection device is improved. Further, even when the dust has catalytic ability, the gas component does not change because the dust does not directly contact the settled dust.
The gas in the gas duct is depressurized by the decompressor and enters the gas chamber evacuated by the second vacuum pump. The dust settles down by gravity, and the vacuum pressure gas with reduced dust concentration is introduced into the gas inspection equipment. It is possible to improve the inspection accuracy of the gas inspection apparatus. Further, even when the dust has catalytic ability, the gas component does not change because the dust does not directly contact the settled dust.
Further, since the clean gas is mixed into the gas, the gas having a reduced dust concentration can be introduced into the gas inspection device, and the inspection accuracy of the gas inspection apparatus is improved.
Further, since the gas having a high dust concentration accumulated in the gas chamber can be discharged, the gas having a further reduced dust concentration can be introduced into the gas inspection device, and the inspection accuracy of the gas inspection device is improved. Further, even when the dust has catalytic ability, the gas component does not change because the dust does not directly contact the settled dust.
In addition, it is possible to create a gas flow that flows from the upper part to the lower part in the gas chamber, promotes the sedimentation of dust, and introduces a gas with reduced dust concentration into the gas inspection device. Accuracy is improved. Further, even when the dust has catalytic ability, the gas component does not change because the dust does not directly contact the settled dust.
Therefore, it is possible to provide a gas bleeder that can continuously remove dust contained in gas and bleed gas without changing the gas component even when dust having catalytic ability is mixed.
[0042]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of first to fourth embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a gas analyzer provided with an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram of an example of combustion equipment.
[Explanation of symbols]
1 Gas 2 Gas 3 Sample Gas 5 Clean Gas 6 Dust P1 First Vacuum Pump P2 Second Vacuum Pump P3 Third Vacuum Pump P4 Fourth Vacuum Pump 10 Gas Chamber Housing 11 Gas Chamber 12 Gas Inlet 13 Gas Outlet 20 Decompressor 21 Pressure reducer inlet 22 Pressure reducer outlet 31 Gas introduction pipe 32 Gas inflow pipe 33 Gas outflow pipe 34 Gas extraction pipe 35 Gas return pipe 35a Gas return pipe 35b Gas return pipe 36 Vacuum pipe 37 Vacuum return pipe 38 Clean gas pipe 39 Intermediate gas return pipe 39a Intermediate gas return pipe 39b Intermediate gas return pipe 40 Clean gas valve 100 Gas analyzer 101 Gas duct 102 Gas bleeder 104 Preheat controller 105 Preheater 106 Cavity 107 Circulating pump 108 Light source 109 Reflective mirror 110 Spectroscope 111 Light Detection element 112 arithmetic unit 13 heater 114 temperature controller

Claims

A gas bleeder for extracting sample gas from a gas duct through which dust-mixed gas flows and flowing the gas to a gas inspection device, provided at a gas chamber and an upper portion of the gas chamber and a gas inlet through which the gas flows. A gas chamber housing having a gas outlet through which gas flows out, a decompressor that lowers the pressure of the gas introduced from the gas duct and discharges it to the gas inlet, and sucks low-pressure gas from the gas outlet to A first vacuum pump that discharges to the gas inlet;
A gas extraction pipe communicating the sample gas outlet of the first vacuum pump and the sample gas inlet of the gas inspection device;
A clean gas pipe that injects clean gas, which is a gas that does not contain dust at the sample gas inlet of the gas test equipment and does not affect the test result of the gas test apparatus, into the gas extraction pipe;
A third vacuum pump that sucks low-pressure gas from the gas chamber and discharges it from a discharge port ,
The gas extraction device, wherein the third vacuum pump sucks low-pressure gas from under the gas chamber .

A gas bleeder for extracting a sample gas from a gas duct through which dust-mixed gas flows and flowing the gas to a gas inspection device, provided at a gas chamber and an upper portion of the gas chamber and a gas inlet through which the gas flows. A gas chamber housing having a gas outlet from which gas flows out; a decompressor that lowers the pressure of the gas introduced from the gas duct and discharges the gas to the gas inlet; and the gas outlet and a sample gas inlet of the gas inspection device. A gas extraction pipe that communicates, a second vacuum pump that draws low-pressure gas from the sample gas outlet of the gas inspection device and discharges it from the discharge port;
A clean gas pipe for injecting a clean gas, which is a gas that does not contain dust at the sample gas inlet of the gas test equipment and does not affect the test result of the gas test apparatus, into the gas extraction pipe;
A third vacuum pump that sucks low-pressure gas from the gas chamber and discharges it from a discharge port ,
The gas bleeder, wherein the third vacuum pump sucks low-pressure gas from under the gas chamber .