JP4899259B2 - SO3, NH3 simultaneous continuous concentration meter - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボイラ、ごみ焼却器等の燃焼設備の煙道中の排ガス中に含まれるSO3 ,NH3 同時連続濃度計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ボイラやゴミ焼却器などの燃焼設備から排出されるガスには硫黄酸化物や窒素酸化物の有害な成分が含まれているため、排煙処理装置などで除去する必要がある。
【0003】
この排煙処理装置は、ボイラーから排出された排ガスを脱硝装置で窒素酸化物(NOx )を除去し、ガス−エアーヒータを通して熱回収し、電気集塵機で除塵した後、湿式脱硫装置に導入して排ガス中の硫黄酸化物(SOx )を吸収除去して大気に放出する。
【0004】
硫黄酸化物には、SO2 、SO3 があり、窒素酸化物には、NO、NO2 がある。
【0005】
通常ボイラでは、NOを除去するための脱硝装置において、脱硝触媒にNOを通すことによって、NOを還元しているが、その際にアンモニア(NH3 )を注入して、下式のようにNOを還元する。
【0006】
4NH3 + 4NO + O2 = 4N2 + 6H2
しかし、注入したNH3 は全て上式で使われるわけではなく、一部リークして脱硝装置(通常の装置は400℃近辺)を通過する。この量は、脱硝装置内の触媒が劣化するにつれて大きくなる。
【0007】
また、SO3 は、ボイラでの燃焼によっても発生するが、脱硝触媒の劣化が進むと、下式のように触媒によるSO2 のSO3 への転換率も上昇するため、SO3 濃度が高まる。
【0008】
2SO2 + O2 = 2SO3
このように、ボイラ煙道中(温度350℃以上)では、NH3 とSO3 が同時に存在しており、両者のガス濃度を同時に測定することが必要である。
【0009】
SO2 とSO3 は、ガス温度が下がると下式のように酸性硫安、硫安に変化し、これは液体または固体であり、煙道壁面や煙道内の機器に付着する。
【0010】
NH3 + SO3 + H2 O = NH4 HSO4
2NH3 + SO3 + H2 O = (NH42 HSO4
酸性硫安は、エアーヒータのエレメントへの付着による閉塞などを引き起こす。酸性硫安は腐食性物質であり、これが付着すると壁面や機器が腐食してしまう。
【0011】
またアンモニアは、SO3 の中和用にも使用され、電気集塵機の手前で煙道中に注入される。そのためアンモニア量の制御のためにも、アンモニア量とSO3 量の把握が必要であった。
【0012】
このように、NH3 とSO3 は同時に計測する必要がある。
【0013】
しかし、SO3 濃度計測は、凝縮法など手分析の方法が一般的であり、信頼できる連続計測計は存在しない。また、NH3 濃度計も紫外線吸収法、赤外線吸収法、溶液導電率分析計等があるが、信頼できる連続計測計はなく、またSO3 とNH3 を同時に計測できる計測装置は存在しない。
【0014】
一般に、紫外線吸収分析でのガス中の濃度の検出は、既知濃度の紫外線吸収スペクトルをとり、吸光度を濃度毎にプロットした検量線を作成した後で、未知濃度の吸光度と対比することで、ガスの濃度を求めている。
【0015】
検量線による濃度の測定は、ランベルトベールの法則により作成した検量線が、直線になるので、その直線の式を求めれば、吸光度の代入で濃度が求められるという原理による。
【0016】
この検量線に基づくボイラの排煙中のSO2 とSO3 のガス濃度を紫外線吸収分析により測定する場合、煙道中の排ガスをポンプの吸引力でガスセル内に導入し、そのガスセルに紫外線を透過して吸収スペクトルを求めて計測することが行われている。
【0017】
この際、SO2 とSO3 の吸収スペクトル帯が同じために、これらを個々に計測することが困難であったが、本出願人が先に出願した特願平11−374106号(発明の名称:煙道中のSO3 ガスの濃度算出方法)により、SO2 とSO3 の濃度を検出することが可能となった。この濃度算出方法は、SO3 の濃度を検出する際に妨害ガスとなるSO2 を混入したガスで、SO3 の組成比を変えながら吸光度スペクトルをとり、その吸光度スペクトルデータを基に、PLS(Partial Least Squares)等による多変量解析により、SO2 とSO3 検量線を作成し、その検量線を基に、煙道中の排ガスを紫外線吸収分析して排ガス中の、未知濃度のSO2 とSO3 を計測できるようにしたものであり、同様にNH3 もそのの組成比を変えながら吸光度スペクトルをとることで、多変量解析にて、SO3 とNH3 を同時に計測できる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようにボイラでは、脱硝装置の入り口で、アンモニアを注入してNOを還元しており、また、電気集塵機の入口側では、SO3 を硫安として回収するためにアンモニアを注入しているため、アンモニアとSO3 量の把握が必要である。
【0019】
しかしながら、脱硝装置の出口側での煙道ガス温度は400℃であるものの、アンモニアとSO3 が同時に存在しているため、この状態で排ガスをガスセル内にサンプリングして計測する場合、ガスセルに至る配管温度が管理されていないため、アンモニアとSO3 が結合して酸性硫安または硫安に変化して正確なアンモニア濃度とSO3 濃度が計測できない問題がある。
【0020】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、排ガス中のアンモニアとSO3 を紫外線吸収分析法にて確実に連続計測できるSO3 ,NH3 同時連続濃度計を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、煙道中の排ガスをガスセル内に導入し、そのガスセルに導入した排ガス中のSO3とNH3を紫外線吸収分析で同時に連続的に計測する濃度計において、煙道から排ガスをガスセルに導入する配管を接続すると共に、ガスセルにゼロ測定用の校正用ガス及び参照用の標準ガスを導入する配管を接続し、これら配管の温度を350〜450℃に保って濃度を測定するようにしたSO3,NH3同時連続濃度計である。
【0022】
請求項2の発明は、上記配管と上記ガスセルの温度を350〜450℃に保って濃度を測定する請求項1記載のSO 3 ,NH 3 同時連続濃度計である。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0024】
図1により、本発明におけるSO3 ,NH3 同時連続濃度計を説明する。
【0025】
図1において、10は、ボイラからの排ガスが流れる煙道で、その煙道10の排ガス流れ方向に沿って、それぞれフランジ11,11を介して入口プローブ12と出口プローブ13と煙道10内に、排ガス流と直交して突出するように設けられ、その出入口プローブ12,13がバイパス配管14で接続され、そのバイパス配管14にフィルタ15とブロア16が接続される。
【0026】
フィルタ15には、除塵後の排ガスをガスセル17に導入する導入配管18が接続され、ガスセル17の出口側には、排気手段としての排気管19が接続され、その排気管19にトラップ20、圧力モニター21、制御弁22、ポンプ23、フローメータ24が順次接続されて排気手段が構成される。
【0027】
導入配管18には、校正用ガス及び参照用の標準ガスを供給するガス供給配管25が接続され、そのガス供給配管25に、開閉弁26を介してゼロ測定用の窒素ガス供給ボンベ27が接続されると共に、開閉弁28を介して参照用の標準ガス供給ボンベ29が接続される。またボンベ27,29には、供給ガス圧を調整するレギュレータ30,31が設けられている。
【0028】
導入配管18とガス供給配管25には、それぞれ切換弁32,33が接続される。また導入配管18には、排気弁34が接続される。
【0029】
窒素ガス供給ボンベ27は、窒素ガスの他に空気でもよい。標準ガスは、SO3 、アンモニア、その他、安定なSO2 ガスでもよい。
【0030】
バイパス配管14、導入配管18、ガス供給配管25には、ガスセル17に導入するガスを350〜450℃に保つための加熱ヒータ35,36,37が設けられている。またガスセル17にも加熱ヒータ38が設けられる。
【0031】
ガスセル17の一方には、Xeランプ、重水素ランプ、Xeフラッシュランプなど紫外線を照射する光源40が設けられると共に受光部41が設けられ、そのガスセル17の両側に全反射ミラー42,43,44が設けられる。
【0032】
この全反射ミラー42,43,44は、図示のようにガスセル17の光源40と受光部41に位置して2枚の全反射ミラー42,43が、他方側に1枚の全反射ミラー44が配置され、光源40からの紫外線UVが、全反射ミラー42より反射されてガスセル17を透過し、他方のガスセル17側に配置した全反射ミラー44で、反射されてガスセル17を透過し、一方の全反射ミラー43より受光部41に入射するようにされる。
【0033】
このように、ガスセル17内でマルチパスを形成することで紫外線の吸光路長が長くすることができ測定精度を向上できる。
【0034】
受光部41に入射された紫外線UVは、光ファイバ45を介して分光器46で分光されると共にその光強度が検出される。
【0035】
分光器46は、紫外線(領域0〜400nm)中の200〜350nmの範囲の波長を分光し、それを光検出素子で検出し、その吸光度データが演算装置47に入力されて演算される。
【0036】
次に本発明の作用を説明する。
【0037】
先ず、ブロア16により、煙道10内の排ガスを入口プローブ12よりバイパス配管14に導入し、その排ガスを出口プローブ13により戻す。この際、入口プローブ12は、煙道10内に、排ガスと直交するよう突出して設けられることで、バイパス配管14内へのダストの侵入を極力少なくする。
【0038】
次に、ガスセル17の下流側のポンプ23にて、バイパス配管14内をバイパスする排ガスの一部をフィルター15を介し導入配管18を介してガスセル17に導入する。
【0039】
このガスセル17に排ガスを導入する際、バイパス配管14は、加熱ヒータ35で、煙道10の温度(約400℃)と同じ温度に保ち、排ガス中のフライアッシュ、ダストに付着している化合物から、SO3 やアンモニアが再生されないようにする。
【0040】
また、フィルター15を介してガスセル17に導入する排ガス量は、僅かでよいが、煙道10から直接排ガスを導入すると、排ガス量が少ないため、その排ガス温度制御が困難であると共にフィルター15へ付着するダスト量も多くなる。そこで、バイパス配管14にて煙道10から排ガスを導入して煙道10の下流に流し、バイパス配管14に接続したフィルター15を介して、そのバイパス配管14中の排ガスの一部を吸引することで、フィルター15へのダスト付着量も少なく、また、ダストを除去した排ガスの必要量を導入配管18を介してガスセル17に導入することで排ガスの温度制御が容易にできる。
【0041】
この際、煙道10からガスセル17に至る配管、すなわちバイパス配管14と導入配管18を、加熱ヒータ35,36にて、排ガス温度が350〜450℃に保ち、ガスセル17内を、加熱ヒータ38で、350〜450℃に保つようにする。
【0042】
すなわち、排ガス温度が350℃以下となると、排ガス中のアンモニアとSOx が反応して酸性硫安や硫安となり、また排ガス温度が450℃以上となると、SO2 がSO3 に転換し、正確なアンモニアとSO3 の測定が行えなくなるが、上記の温度範囲に保つことで、煙道10の排ガス成分を、そのままの状態にして正確に測定することができる。
【0043】
また、測定後は、排気管19よりトラップ20にて排ガスを冷却して排ガス中のSO3 等の腐食性ガス分を除去し、圧力モニター21で測定圧力をモニターした後、ポンプ23よりフローメータ24を介して系外に排気する。
【0044】
この際、計測後の排ガスを排気管19よりトラップ20で100℃以下に冷却することで、SO3 等の腐食性ガスが除去される。従って、圧力モニター21は、腐食環境から保護され、通常の半導体圧力計などが使用できる。
【0045】
また、SO3 ,NH3 などの検量線を作成する際には、窒素ガス供給ボンベ27から窒素ガスを校正ガス供給配管25を介してガスセル17内に供給してセル内の透過率のゼロ測定を行い、標準ガス供給ボンベ29より、SO3 ,NH3 ,SO2 等の参照用の標準ガスをガスセル17内に供給すると共にこれらガスを加熱ヒータ37で、測定時の温度350〜450℃に保って計測を行う、この場合、ガスセル17内の圧力が変化すると吸光度も変化するため、圧力モニター21にて、測定圧力が一定となるように排気手段の制御弁22を制御する。
【0046】
また、圧力と吸光度は一定の比例関係にあるため、圧力モニター21で検出した測定時の圧力に応じて吸光度データを補正するようにしてもよい。
【0047】
次に計測方法の概略を説明する。
【0048】
紫外線吸収法によって、NH3 ,SO3 の濃度を同時に求めるが、煙道10中の排ガスには、NH3 ,SO3 だけでなく、SO2 ,NO等のガスが多く含まれている。
【0049】
SO3 の吸収がある200nmから260nmまでの範囲には、NH3 の吸収があり、また、SO2 ,NOの吸収がある。
【0050】
そこで、NH3 ,SO3 の組成比を種々変えたサンプルガスを標準ガス供給ボンベ29、校正ガス供給配管25を介してガスセル17内に流してこれらの吸光度スペクトルをとり、これを基に多変量解析にてNH3 ,SO3 の検量線を作成し、これをデータとし、これを基にガスセル17に導入した排ガスの吸光度スペクトルを測定し、この吸光度スペクトルから多変量解析にてNH3 ,SO3 の濃度を測定する。
【0051】
なお、この検量線のデータを予め、演算装置47に記憶させておき、サンプルガスとして、標準ガス供給ボンベ29からSO2 と窒素ガス供給ボンベ27から窒素ガスを校正ガス供給配管25を介してガスセルに供給することで、汚れ等による吸光度変化を補正するようにしてもよい。
【0052】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、SO3NH 3 の濃度が同時に求められるため、酸性硫安、硫安の生成する温度が予測でき、煙道の温度管理を行うことができ、又生成する酸性硫安、硫安の量が予測できる。また、脱硝装置の管理において、触媒劣化によって増大するリークアンモニア量の監視やSO3量の監視が同時にできる。さらに、校正用ガス及び標準ガスを配管を介してガスセルに導入して検量線の作成を行うことができると共に、ガスセルの汚れなどによる吸光度の変化を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
10 煙道
14 バイパス配管(配管)
17 セル
18 導入配管(配管)
40 光源(Xeランプ)
46 分光器
47 演算装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a SO 3 and NH 3 simultaneous continuous concentration meter contained in exhaust gas in a flue of a combustion facility such as a boiler or a waste incinerator.
[0002]
[Prior art]
Gases emitted from combustion facilities such as boilers and garbage incinerators contain harmful components such as sulfur oxides and nitrogen oxides, so they must be removed with a flue gas treatment device or the like.
[0003]
This flue gas treatment equipment removes nitrogen oxide (NOx) from the exhaust gas discharged from the boiler, recovers heat through a gas-air heater, removes it with an electric dust collector, and then introduces it into a wet desulfurization equipment. Absorbs and removes sulfur oxide (SOx) in exhaust gas and releases it to the atmosphere.
[0004]
Sulfur oxides include SO 2 and SO 3 , and nitrogen oxides include NO and NO 2 .
[0005]
In a normal boiler, NO is reduced by passing NO through a denitration catalyst in a denitration apparatus for removing NO. At that time, ammonia (NH 3 ) is injected, and NO is expressed as in the following formula. Reduce.
[0006]
4NH 3 + 4NO + O 2 = 4N 2 + 6H 2 O
However, not all of the injected NH 3 is used in the above formula, and partly leaks and passes through a denitration device (a normal device is around 400 ° C.). This amount increases as the catalyst in the denitration device deteriorates.
[0007]
In addition, SO 3 is also generated by combustion in the boiler, but as the denitration catalyst progresses, the conversion rate of SO 2 to SO 3 by the catalyst increases as shown in the following formula, so the SO 3 concentration increases. .
[0008]
2SO 2 + O 2 = 2SO 3
Thus, NH 3 and SO 3 are present simultaneously in the boiler flue (temperature of 350 ° C. or higher), and it is necessary to measure the gas concentrations of both at the same time.
[0009]
When the gas temperature is lowered, SO 2 and SO 3 change into acidic ammonium sulfate or ammonium sulfate as shown in the following formula, which is liquid or solid and adheres to the flue wall surface or the equipment in the flue.
[0010]
NH 3 + SO 3 + H 2 O = NH 4 HSO 4
2NH 3 + SO 3 + H 2 O = (NH 4 ) 2 HSO 4
Acidic ammonium sulfate causes clogging due to adhesion of air heaters to elements. Acidic ammonium sulfate is a corrosive substance, and if it adheres, the walls and equipment will corrode.
[0011]
Ammonia is also used for neutralization of SO 3 and is injected into the flue before the electric dust collector. Therefore, in order to control the amount of ammonia, it is necessary to grasp the amount of ammonia and the amount of SO 3 .
[0012]
Thus, NH 3 and SO 3 need to be measured simultaneously.
[0013]
However, a manual analysis method such as a condensation method is generally used for SO 3 concentration measurement, and there is no reliable continuous measurement meter. In addition, the NH 3 concentration meter includes an ultraviolet absorption method, an infrared absorption method, a solution conductivity analyzer, and the like, but there is no reliable continuous measurement meter, and there is no measurement device capable of simultaneously measuring SO 3 and NH 3 .
[0014]
In general, the detection of the concentration in a gas by UV absorption analysis is performed by taking a UV absorption spectrum of a known concentration, creating a calibration curve in which the absorbance is plotted for each concentration, and comparing it with the absorbance at an unknown concentration. Seeking the concentration.
[0015]
The measurement of the concentration by the calibration curve is based on the principle that the calibration curve created by Lambert Beer's law becomes a straight line, and if the equation of the straight line is obtained, the concentration can be obtained by substituting the absorbance.
[0016]
When measuring the SO 2 and SO 3 gas concentrations in the boiler flue gas based on this calibration curve by ultraviolet absorption analysis, the exhaust gas in the flue is introduced into the gas cell by the suction force of the pump, and ultraviolet rays are transmitted through the gas cell. Then, an absorption spectrum is obtained and measured.
[0017]
At this time, since the absorption spectrum bands of SO 2 and SO 3 were the same, it was difficult to measure them individually, but Japanese Patent Application No. 11-374106 (name of the invention) filed earlier by the present applicant. : SO 2 and SO 3 concentrations can be detected by the method of calculating the concentration of SO 3 gas in the flue). The concentration calculating method, a gas obtained by mixing SO 2 as the interference gas in detecting the concentration of SO 3, taking the absorbance spectrum while changing the composition ratio of SO 3, based on the absorbance spectrum data, PLS ( The SO 2 and SO 3 calibration curves were created by multivariate analysis such as (Partial Least Squares), and based on the calibration curves, the flue gas in the flue was subjected to ultraviolet absorption analysis, and SO 2 and SO of unknown concentrations in the exhaust gas. 3 is obtained by allowing measure, similarly NH 3 also taking the absorbance spectrum while changing the the composition ratio at multivariate analysis can measure the sO 3 and NH 3 simultaneously.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the boiler as described above, ammonia is injected at the inlet of the denitration device to reduce NO, and at the inlet side of the electrostatic precipitator, ammonia is injected to recover SO 3 as ammonium sulfate. Therefore, it is necessary to grasp the amounts of ammonia and SO 3 .
[0019]
However, although the flue gas temperature at the outlet side of the denitration apparatus is 400 ° C., ammonia and SO 3 exist at the same time. Therefore, when the exhaust gas is sampled and measured in this state, it reaches the gas cell. Since the piping temperature is not controlled, there is a problem that ammonia and SO 3 are combined to be changed into acidic ammonium sulfate or ammonium sulfate, so that accurate ammonia concentration and SO 3 concentration cannot be measured.
[0020]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide an SO 3 and NH 3 simultaneous continuous concentration meter that can reliably and continuously measure ammonia and SO 3 in exhaust gas by an ultraviolet absorption analysis method.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, exhaust gas in a flue is introduced into a gas cell, and SO 3 and NH 3 in the exhaust gas introduced into the gas cell are simultaneously and continuously measured by ultraviolet absorption analysis. In the densitometer, a pipe for introducing exhaust gas from the flue into the gas cell is connected, and a pipe for introducing a calibration gas for zero measurement and a standard gas for reference is connected to the gas cell, and the temperature of these pipes is set to 350 to 450. This is a SO 3 and NH 3 simultaneous and continuous densitometer in which the concentration is measured while being kept at ° C.
[0022]
The invention according to claim 2 is the SO 3 and NH 3 simultaneous continuous concentration meter according to claim 1, wherein the concentration is measured while maintaining the temperature of the pipe and the gas cell at 350 to 450 ° C.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0024]
With reference to FIG. 1, the SO 3 and NH 3 simultaneous continuous concentration meter in the present invention will be described.
[0025]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a flue through which exhaust gas from a boiler flows, and enters the inlet probe 12, the outlet probe 13, and the flue 10 through flanges 11, 11 along the flue gas flow direction of the flue 10, respectively. The inlet / outlet probes 12 and 13 are connected by a bypass pipe 14 and a filter 15 and a blower 16 are connected to the bypass pipe 14.
[0026]
The filter 15 is connected to an introduction pipe 18 for introducing exhaust gas after dust removal into the gas cell 17, and an exhaust pipe 19 as exhaust means is connected to the outlet side of the gas cell 17. A trap 20, a pressure is connected to the exhaust pipe 19. The monitor 21, the control valve 22, the pump 23, and the flow meter 24 are sequentially connected to constitute an exhaust means.
[0027]
A gas supply pipe 25 for supplying a calibration gas and a reference standard gas is connected to the introduction pipe 18, and a nitrogen gas supply cylinder 27 for zero measurement is connected to the gas supply pipe 25 via an on-off valve 26. At the same time, a standard gas supply cylinder 29 for reference is connected via the on-off valve 28. The cylinders 27 and 29 are provided with regulators 30 and 31 for adjusting the supply gas pressure.
[0028]
Switching valves 32 and 33 are connected to the introduction pipe 18 and the gas supply pipe 25, respectively. An exhaust valve 34 is connected to the introduction pipe 18.
[0029]
The nitrogen gas supply cylinder 27 may be air other than nitrogen gas. The standard gas may be SO 3 , ammonia, or other stable SO 2 gas.
[0030]
The bypass pipe 14, the introduction pipe 18, and the gas supply pipe 25 are provided with heaters 35, 36, and 37 for keeping the gas introduced into the gas cell 17 at 350 to 450 ° C. A heater 38 is also provided in the gas cell 17.
[0031]
One of the gas cells 17 is provided with a light source 40 for irradiating ultraviolet rays, such as an Xe lamp, a deuterium lamp, and an Xe flash lamp, and a light receiving unit 41, and total reflection mirrors 42, 43, 44 are provided on both sides of the gas cell 17. Provided.
[0032]
As shown in the figure, the total reflection mirrors 42, 43, 44 are located at the light source 40 and the light receiving part 41 of the gas cell 17, and the two total reflection mirrors 42, 43 are provided, and the one total reflection mirror 44 is provided on the other side. UV light from the light source 40 is reflected by the total reflection mirror 42 and transmitted through the gas cell 17, and is reflected by the total reflection mirror 44 disposed on the other gas cell 17 side and transmitted through the gas cell 17. The light is incident on the light receiving unit 41 from the total reflection mirror 43.
[0033]
Thus, by forming a multi-pass in the gas cell 17, the ultraviolet absorption path length can be increased, and the measurement accuracy can be improved.
[0034]
The ultraviolet UV incident on the light receiving unit 41 is split by the spectroscope 46 through the optical fiber 45 and the light intensity is detected.
[0035]
The spectroscope 46 divides the wavelength in the range of 200 to 350 nm in the ultraviolet rays (range 0 to 400 nm), detects it with the light detection element, and the absorbance data is input to the calculation device 47 and calculated.
[0036]
Next, the operation of the present invention will be described.
[0037]
First, exhaust gas in the flue 10 is introduced from the inlet probe 12 into the bypass pipe 14 by the blower 16, and the exhaust gas is returned by the outlet probe 13. At this time, the inlet probe 12 is provided so as to protrude in the flue 10 so as to be orthogonal to the exhaust gas, thereby minimizing dust intrusion into the bypass pipe 14.
[0038]
Next, a part of the exhaust gas that bypasses the inside of the bypass pipe 14 is introduced into the gas cell 17 through the filter 15 and the introduction pipe 18 by the pump 23 on the downstream side of the gas cell 17.
[0039]
When introducing the exhaust gas into the gas cell 17, the bypass pipe 14 is kept at the same temperature as the temperature of the flue 10 (about 400 ° C.) by the heater 35, and from the fly ash in the exhaust gas and the compounds adhering to the dust , So that SO 3 and ammonia are not regenerated.
[0040]
Further, the amount of exhaust gas introduced into the gas cell 17 through the filter 15 may be small. However, when exhaust gas is introduced directly from the flue 10, the amount of exhaust gas is small, so that the exhaust gas temperature control is difficult and adheres to the filter 15. The amount of dust to be increased. Therefore, exhaust gas is introduced from the flue 10 through the bypass pipe 14 and flows downstream of the flue 10, and a part of the exhaust gas in the bypass pipe 14 is sucked through the filter 15 connected to the bypass pipe 14. Thus, the amount of dust adhering to the filter 15 is small, and the exhaust gas temperature can be easily controlled by introducing the necessary amount of the exhaust gas from which dust has been removed to the gas cell 17 through the introduction pipe 18.
[0041]
At this time, the piping from the flue 10 to the gas cell 17, that is, the bypass piping 14 and the introduction piping 18 are maintained at the exhaust gas temperature at 350 to 450 ° C. by the heaters 35 and 36, and the inside of the gas cell 17 is heated by the heater 38. , And keep at 350-450 ° C.
[0042]
That is, when the exhaust gas temperature is 350 ° C. or lower, ammonia in the exhaust gas reacts with SOx to become acidic ammonium sulfate or ammonium sulfate, and when the exhaust gas temperature is 450 ° C. or higher, SO 2 is converted to SO 3 and accurate ammonia and Although SO 3 cannot be measured, the exhaust gas components in the flue 10 can be accurately measured while maintaining the temperature range as described above.
[0043]
After the measurement, the exhaust gas is cooled by the trap 20 from the exhaust pipe 19 to remove the corrosive gas components such as SO 3 in the exhaust gas, the measured pressure is monitored by the pressure monitor 21, and then the flow meter from the pump 23. Exhaust out of the system through 24.
[0044]
At this time, corrosive gas such as SO 3 is removed by cooling the exhaust gas after measurement to 100 ° C. or less with the trap 20 from the exhaust pipe 19. Therefore, the pressure monitor 21 is protected from a corrosive environment, and a normal semiconductor pressure gauge or the like can be used.
[0045]
Further, when preparing a calibration curve for SO 3 , NH 3, etc., nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas supply cylinder 27 into the gas cell 17 through the calibration gas supply pipe 25 and zero transmittance is measured in the cell. And a reference standard gas such as SO 3 , NH 3 , SO 2, etc. is supplied into the gas cell 17 from the standard gas supply cylinder 29, and these gases are heated to a temperature of 350 to 450 ° C. by the heater 37. In this case, when the pressure in the gas cell 17 changes, the absorbance also changes. Therefore, the pressure monitor 21 controls the control valve 22 of the exhaust means so that the measured pressure becomes constant.
[0046]
Further, since the pressure and the absorbance are in a fixed proportional relationship, the absorbance data may be corrected according to the pressure at the time of measurement detected by the pressure monitor 21.
[0047]
Next, an outline of the measurement method will be described.
[0048]
The concentrations of NH 3 and SO 3 are simultaneously obtained by the ultraviolet absorption method, but the exhaust gas in the flue 10 contains not only NH 3 and SO 3 but also gases such as SO 2 and NO.
[0049]
In the range from 200 nm to 260 nm where SO 3 is absorbed, NH 3 is absorbed, and SO 2 and NO are absorbed.
[0050]
Therefore, sample gases with various composition ratios of NH 3 and SO 3 are flowed into the gas cell 17 through the standard gas supply cylinder 29 and the calibration gas supply pipe 25, and their absorbance spectra are taken. A calibration curve of NH 3 and SO 3 is prepared by analysis, and this is used as data. Based on this, the absorbance spectrum of the exhaust gas introduced into the gas cell 17 is measured. From this absorbance spectrum, NH 3 and SO 3 are analyzed by multivariate analysis. Measure the concentration of 3 .
[0051]
The calibration curve data is stored in the arithmetic unit 47 in advance, and SO 2 from the standard gas supply cylinder 29 and nitrogen gas from the nitrogen gas supply cylinder 27 are supplied to the gas cell via the calibration gas supply pipe 25 as sample gases. In this case, the change in absorbance due to dirt or the like may be corrected.
[0052]
【Effect of the invention】
In short, according to the present invention, since the concentrations of SO 3 and NH 3 are determined at the same time, the temperature at which acidic ammonium sulfate and ammonium sulfate are generated can be predicted, the temperature control of the flue can be performed, and the acidic ammonium sulfate that is generated, The amount of ammonium sulfate can be predicted. Further, in the management of the denitration apparatus, it is possible to simultaneously monitor the amount of leaked ammonia that increases due to catalyst deterioration and the amount of SO 3 . Furthermore, a calibration curve can be created by introducing a calibration gas and a standard gas into the gas cell via a pipe, and a change in absorbance due to contamination of the gas cell can be corrected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Chimney 14 Bypass piping (piping)
17 Cell 18 Introduction piping (piping)
40 Light source (Xe lamp)
46 Spectrometer 47 Computing Device

Claims (2)

煙道中の排ガスをガスセル内に導入し、そのガスセルに導入した排ガス中のSO3とNH3を紫外線吸収分析で同時に連続的に計測する濃度計において、煙道から排ガスをガスセルに導入する配管を接続すると共に、ガスセルにゼロ測定用の校正用ガス及び参照用の標準ガスを導入する配管を接続し、これら配管の温度を350〜450℃に保って濃度を測定することを特徴とするSO3,NH3同時連続濃度計。In the concentration meter that introduces flue gas in the flue into the gas cell and continuously measures SO 3 and NH 3 in the flue gas introduced into the gas cell by UV absorption analysis, a pipe for introducing the flue gas from the flue into the gas cell SO 3 , characterized in that a pipe for introducing a calibration gas for zero measurement and a standard gas for reference is connected to the gas cell, and the concentration is measured while maintaining the temperature of these pipes at 350 to 450 ° C. , NH 3 simultaneous continuous concentration meter. 上記配管と上記ガスセルの温度を350〜450℃に保って濃度を測定する請求項1記載のSO  The SO concentration according to claim 1, wherein the concentration is measured while maintaining the temperature of the pipe and the gas cell at 350 to 450 ° C. 3Three ,NH, NH 3Three 同時連続濃度計。Simultaneous continuous densitometer.
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