JP6468004B2 - Gas sampling device - Google Patents

Gas sampling device Download PDF

Info

Publication number
JP6468004B2
JP6468004B2 JP2015047726A JP2015047726A JP6468004B2 JP 6468004 B2 JP6468004 B2 JP 6468004B2 JP 2015047726 A JP2015047726 A JP 2015047726A JP 2015047726 A JP2015047726 A JP 2015047726A JP 6468004 B2 JP6468004 B2 JP 6468004B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
tube
gas
gas sampling
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015047726A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016166847A (en
Inventor
賢治 ▲徳▼政
賢治 ▲徳▼政
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chugoku Electric Power Co Inc
Original Assignee
Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chugoku Electric Power Co Inc filed Critical Chugoku Electric Power Co Inc
Priority to JP2015047726A priority Critical patent/JP6468004B2/en
Publication of JP2016166847A publication Critical patent/JP2016166847A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6468004B2 publication Critical patent/JP6468004B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、ガス採取装置に関する。   The present invention relates to a gas sampling device.

ボイラ等の排ガス中から窒素酸化物(NOx)を脱硝する脱硝装置が知られている。このような脱硝装置は、排ガス中にアンモニアガスを注入して排ガスとアンモニアガスとを混合し、その混合ガスを脱硝触媒に接触させることにより窒素ガスと水蒸気とに還元する。   A denitration apparatus for denitrating nitrogen oxide (NOx) from exhaust gas such as a boiler is known. Such a denitration apparatus injects ammonia gas into the exhaust gas, mixes the exhaust gas and ammonia gas, and reduces the mixture gas to nitrogen gas and water vapor by bringing the mixed gas into contact with the denitration catalyst.

このようなアンモニアガスの注入を過不足なく行うためには、例えば、脱硝装置の出口側の排ガス流路(煙道)において排ガスの一部を採取し、これに含まれるアンモニア量(濃度)を精度よく測定する必要がある(特許文献1、2)。   In order to perform such injection of ammonia gas without excess or deficiency, for example, a part of the exhaust gas is collected in the exhaust gas flow path (flue) on the outlet side of the denitration device, and the ammonia amount (concentration) contained in this is collected. It is necessary to measure with high accuracy (Patent Documents 1 and 2).

特開2004−117271号公報JP 2004-117271 A 特開平9−000871号公報JP-A-9-000871

ところで、脱硝装置の出口側の排ガス流路におけるアンモニア量(濃度)は、排ガス流路内の位置によってばらつきがある。このため、特許文献1の技術では、排ガス流路の複数の位置に排ガスの分析用プローブを設置して、アンモニア量(濃度)を求め平均値を演算する必要がある。このため、分析用プローブ自体の設置数あるいは、分析用プローブ及び分析計の設置工数が増えてしまう。   By the way, the ammonia amount (concentration) in the exhaust gas passage on the outlet side of the denitration apparatus varies depending on the position in the exhaust gas passage. For this reason, in the technique of Patent Document 1, it is necessary to install probes for analyzing exhaust gas at a plurality of positions in the exhaust gas flow path, calculate the ammonia amount (concentration), and calculate the average value. For this reason, the number of installation of the analysis probe itself or the number of installation steps of the analysis probe and the analyzer increases.

特許文献2の技術において、脱硝装置出口NOx濃度計用のガスサンプリング管(ガス採取管)はA、B系各々から取出すようにし、途中に切替弁を設け、(1)A、B系両方からサンプリングし、A、B系平均出口NOx濃度値を測定する手段(分析計)、(2)A系のみの出口NOx濃度を測定する手段(分析計)、(3)B系のみの出口NOx濃度を測定する手段(分析計)を持つようにする。特許文献2の技術によれば、各系統及び平均出口毎に、NOx濃度値を測定する手段(分析計)が増えてしまう。   In the technique of Patent Document 2, the gas sampling pipe (gas sampling pipe) for the NOx concentration meter at the outlet of the NOx removal device is taken out from each of the A and B systems, and a switching valve is provided in the middle. (1) From both the A and B systems Means for sampling and measuring A and B system average outlet NOx concentration values (analyzer), (2) Means for measuring outlet NOx concentration only for A system (analyzer), (3) Outlet NOx concentration only for B system Have a means to measure (analyzer). According to the technique of Patent Document 2, the means (analyzer) for measuring the NOx concentration value increases for each system and each average outlet.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、煙道内での排ガスが含むガス成分のばらつきを緩和して排ガスを取り込む、ガス採取装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a gas sampling device that takes in exhaust gas by alleviating variation in gas components contained in the exhaust gas in the flue.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、ガス採取装置は、排ガス流路に配置され、排ガス流路に流通する排ガスを導入する複数のガス採取管と、前記排ガス流路に配置され、前記複数のガス採取管から流入する前記排ガスを内部で分析用の排ガスとして混合する混合管と、前記混合管内において、前記ガス採取管から流入する排ガスの圧力を調整する流量調整機構と、を備える。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the gas sampling device is disposed in the exhaust gas flow path, and is disposed in the exhaust gas flow path, and a plurality of gas sampling pipes for introducing the exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path. A mixing pipe for mixing the exhaust gas flowing in from the plurality of gas sampling pipes as exhaust gas for analysis inside, and a flow rate adjusting mechanism for adjusting the pressure of the exhaust gas flowing in from the gas sampling pipe in the mixing pipe, Prepare.

これにより、ガス採取装置は、煙道内での排ガスが含むガス成分のばらつきを緩和して排ガスを取り込むことができる。   As a result, the gas sampling device can take in the exhaust gas while reducing variations in the gas components contained in the exhaust gas in the flue.

本発明の望ましい態様として、前記流量調整機構は、前記混合管の内部に先端の弁体が挿入されたシャフトを備え、前記弁体が前記ガス採取管の開口との間にオリフィスを形成していることが好ましい。   As a preferred aspect of the present invention, the flow rate adjusting mechanism includes a shaft having a valve body at a tip inserted into the mixing pipe, and the valve body forms an orifice between the opening of the gas sampling pipe. Preferably it is.

ガス採取装置は、混合管内部の弁体の位置によって、ガス採取管毎の排ガスの流量を調整できる。このため、温度の低い排ガス流路外での流量調整が必要なくなり、温度の低下によって生成する化合物が抑制される。その結果、混合管内の分析用の排ガスは、測定すべきガス成分の誤差が小さくなる。   The gas sampling device can adjust the flow rate of the exhaust gas for each gas sampling tube depending on the position of the valve body inside the mixing tube. For this reason, it is not necessary to adjust the flow rate outside the exhaust gas flow path where the temperature is low, and the compounds generated due to the decrease in temperature are suppressed. As a result, the exhaust gas for analysis in the mixing tube has a small error in the gas component to be measured.

本発明の望ましい態様として、前記シャフトは、前記中心軸と平行な方向に内部を貫通している貫通孔を備えることが好ましい。これにより、各ガス採取管における排ガスの流量をそれぞれ容易に計測することができる。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the shaft includes a through hole penetrating the inside in a direction parallel to the central axis. Thereby, the flow volume of the exhaust gas in each gas sampling pipe can be easily measured.

本発明の望ましい態様として、前記流量調整機構は、前記排ガス流路の外部から前記ガス採取管から流入する排ガスの圧力を調整可能であることが好ましい。これにより、排ガス流路の外部から容易に、ガス採取管の流量を調整することができる。   As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the flow rate adjusting mechanism is capable of adjusting the pressure of the exhaust gas flowing from the gas sampling pipe from the outside of the exhaust gas passage. Thereby, the flow volume of a gas sampling pipe | tube can be adjusted easily from the exterior of an exhaust gas flow path.

本発明の望ましい態様として、前記分析用の排ガスが吸収された液体が分析されることが好ましい。これにより、分析用プローブ自体の設置数あるいは、分析用プローブ及び分析計の設置工数が抑制される。   As a desirable aspect of the present invention, it is preferable to analyze a liquid in which the exhaust gas for analysis is absorbed. Thereby, the number of installation of the analysis probe itself or the number of installation steps of the analysis probe and the analyzer is suppressed.

本発明の望ましい態様として、計測用の光を発光する発光部と、前記分析用の排ガスを通過した前記計測用の光を受光する受光部と、を備えることが好ましい。これにより、排ガス流路外へ排ガスの一部を採取することなく、分析用の排ガスに対して測定すべきガス成分が測定される。   As a desirable aspect of the present invention, it is preferable to include a light emitting unit that emits measurement light and a light receiving unit that receives the measurement light that has passed through the exhaust gas for analysis. Thereby, the gas component which should be measured with respect to the exhaust gas for analysis is measured, without collecting a part of exhaust gas out of the exhaust gas flow path.

本発明によれば、煙道内での排ガスが含むガス成分のばらつきを緩和して排ガスを取り込む、ガス採取装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gas sampling apparatus which eases the dispersion | variation in the gas component which the waste gas in a flue contains, and takes in waste gas can be provided.

図1は、本実施形態に係るガス採取装置を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a gas sampling device according to this embodiment. 図2は、本実施形態に係るガス採取装置を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a gas sampling device according to the present embodiment. 図3は、図1におけるIII−III’断面の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a III-III ′ cross section in FIG. 1. 図4は、清掃時における混合管の内部を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the inside of the mixing tube during cleaning. 図5は、清掃時における混合管の内部を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the inside of the mixing tube during cleaning. 図6は、本実施形態の変形例に係るガス採取装置を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a gas sampling device according to a modification of the present embodiment. 図7は、図6におけるVII−VII’断面の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a VII-VII ′ cross section in FIG. 6. 図8は、図6におけるVIII−VIII’断面の模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram of a VIII-VIII ′ cross section in FIG. 6.

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the following modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments). In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range. Furthermore, the constituent elements disclosed in the following embodiments can be appropriately combined.

図1及び図2は、本実施形態に係るガス採取装置を示す模式図である。図1は、排ガス流路91を排ガスVの流れ方向Gに対して直交する平面で切った断面でガス採取装置1を模式的に表す図である。図2は、排ガス流路91を排ガスVの流れ方向Gに平行な平面で切った断面でガス採取装置1を模式的に表す図である。ガス採取装置1は、例えば火力発電所等の排ガスVに含まれるアンモニア量(濃度)を測定するために、排ガスVが流れる排ガス流路91から排ガスVを採取する装置である。図1に示すように、ガス採取装置1は、排ガス流路91の流路壁90(煙道)に固定されている。   1 and 2 are schematic views showing a gas sampling device according to this embodiment. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the gas sampling device 1 with a cross section obtained by cutting the exhaust gas flow channel 91 along a plane orthogonal to the flow direction G of the exhaust gas V. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the gas sampling device 1 with a cross section obtained by cutting the exhaust gas flow channel 91 along a plane parallel to the flow direction G of the exhaust gas V. The gas sampling device 1 is a device that collects the exhaust gas V from an exhaust gas passage 91 through which the exhaust gas V flows in order to measure the amount (concentration) of ammonia contained in the exhaust gas V of, for example, a thermal power plant. As shown in FIG. 1, the gas sampling device 1 is fixed to a flow path wall 90 (a flue) of an exhaust gas flow path 91.

図2に示すように、排ガス流路91の内部を流れる排ガスVに含まれる窒素酸化物(NOx)を取り除くために、脱硝装置92が用いられている。脱硝装置92は、排ガスにアンモニア(NH)を注入し触媒に接触させることによって、窒素酸化物(NOx)を窒素(N)及び水(HO)に分解する。 As shown in FIG. 2, a denitration device 92 is used to remove nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas V flowing inside the exhaust gas passage 91. The denitration device 92 decomposes nitrogen oxide (NOx) into nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O) by injecting ammonia (NH 3 ) into the exhaust gas and bringing it into contact with the catalyst.

脱硝装置92が排ガスV中に注入するアンモニアの一部は、窒素酸化物と反応せずに触媒を通過することがある。脱硝装置92を通過した排ガスVに含まれるアンモニア(未反応のアンモニア)は、排ガスVに含まれる硫黄酸化物(SOx)と反応して硫酸水素アンモニウム(NHHSO)を生成する。生成された酸性硫安は、脱硝装置92の下流に配置されるエアヒーターを閉塞させる可能性がある。このため、火力発電所を円滑に運転するために、脱硝装置92を通過した排ガスVに含まれるアンモニア量(濃度)を把握する必要がある。 Part of the ammonia injected into the exhaust gas V by the denitration device 92 may pass through the catalyst without reacting with nitrogen oxides. Ammonia (unreacted ammonia) contained in the exhaust gas V that has passed through the denitration device 92 reacts with sulfur oxide (SOx) contained in the exhaust gas V to generate ammonium hydrogen sulfate (NH 4 HSO 4 ). The produced acidic ammonium sulfate may block an air heater disposed downstream of the denitration device 92. For this reason, in order to operate the thermal power plant smoothly, it is necessary to grasp the ammonia amount (concentration) contained in the exhaust gas V that has passed through the denitration device 92.

図2に示すように、ガス採取装置1は、複数のガス採取管6と、混合管4と、分析用プローブ外管3と、分析用プローブ内管2と、搬送管23と、吸収ビン13と、接続管24と、吸引ポンプ14と、接続管25と、ガスメータ15と、導入管21と、洗浄液ポンプ11と、接続管22と、洗浄液ビン12と、を備える。本実施形態に係る分析用のプローブは、分析用プローブ外管3と、分析用プローブ内管2と、で構成される。   As shown in FIG. 2, the gas sampling device 1 includes a plurality of gas sampling tubes 6, a mixing tube 4, an analysis probe outer tube 3, an analysis probe inner tube 2, a transport tube 23, and an absorption bottle 13. A connecting pipe 24, a suction pump 14, a connecting pipe 25, a gas meter 15, an introduction pipe 21, a cleaning liquid pump 11, a connecting pipe 22, and a cleaning liquid bottle 12. The analysis probe according to the present embodiment includes an analysis probe outer tube 3 and an analysis probe inner tube 2.

図1に示すように、複数のガス採取管6は、混合管4の内部にそれぞれ連通している。ガス採取管6は、排ガス流路91の内部に一端の開口61Aが配置され、混合管4の内部に他端の開口61B(図3参照)が配置される中空部材である。ガス採取管6は、混合管4の位置によっては、湾曲部61Rを有し、湾曲していてもよい。湾曲部61Rの曲率が小さい(曲率半径が大きい)と、煤塵が溜まりにくく、清掃しやすい。ガス採取管6の材料及び混合管4の材料は、例えば、鉄又はステンレス鋼とすると、高温下における耐久性を高めることができる。ガス採取管6の材料及び混合管4の材料が、鉄又はステンレス鋼である場合、ガス採取管6及び混合管4の内側表面をアルミニウム又はセラミックでコーティングすることが好ましい。これにより、鉄又はステンレス鋼が含有するモリブデン、タングステン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、白金などを採取した排ガスVと接触させない。このため、ガス採取管6又は混合管4と排ガスVに含まれるアンモニアとの反応が抑制される。また、ガス採取管6及び混合管4の外側表面をアルミニウム又はセラミックでコーティングすることがより好ましい。あるいは、ガス採取管6の材料及び混合管4の材料がチタンである場合、高温下における耐久性が高まり、かつガス採取管6又は混合管4と、アンモニアとの反応が抑制される。   As shown in FIG. 1, the plurality of gas sampling tubes 6 communicate with the inside of the mixing tube 4. The gas sampling pipe 6 is a hollow member in which an opening 61A at one end is disposed inside the exhaust gas passage 91 and an opening 61B (see FIG. 3) at the other end is disposed inside the mixing pipe 4. Depending on the position of the mixing tube 4, the gas sampling tube 6 has a curved portion 61R and may be curved. When the curvature of the curved portion 61R is small (the radius of curvature is large), dust is difficult to collect and cleaning is easy. When the material of the gas sampling tube 6 and the material of the mixing tube 4 are, for example, iron or stainless steel, durability at high temperatures can be improved. When the material of the gas sampling tube 6 and the material of the mixing tube 4 are iron or stainless steel, it is preferable to coat the inner surfaces of the gas sampling tube 6 and the mixing tube 4 with aluminum or ceramic. Thereby, the molybdenum, tungsten, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, platinum, etc. which iron or stainless steel contains are not made to contact with the exhaust gas V which extract | collected. For this reason, the reaction between the gas sampling pipe 6 or the mixing pipe 4 and the ammonia contained in the exhaust gas V is suppressed. More preferably, the outer surfaces of the gas sampling tube 6 and the mixing tube 4 are coated with aluminum or ceramic. Alternatively, when the material of the gas sampling tube 6 and the material of the mixing tube 4 are titanium, durability at high temperatures is increased, and the reaction between the gas sampling tube 6 or the mixing tube 4 and ammonia is suppressed.

図1に示すように、ガス採取管6の開口61Aは、排ガス流路91を排ガスVの流れ方向Gに対して直交する平面(以下、測定平面という。)で切った断面に、複数配置される。   As shown in FIG. 1, a plurality of openings 61 </ b> A of the gas sampling pipe 6 are arranged in a cross section obtained by cutting the exhaust gas flow channel 91 by a plane orthogonal to the flow direction G of the exhaust gas V (hereinafter referred to as a measurement plane). The

脱硝装置92(図2参照)の出口側の排ガス流路91におけるアンモニア量(濃度)は、煙道内でばらつく可能性がある。しかしながら、本実施形態の測定平面において、複数のガス採取管6の開口61Aから採取した排ガスVが、混合管4の内部で混合されると、測定平面におけるアンモニア量(濃度)が平均化される。その結果、煙道内でのアンモニア量(濃度)のばらつきの影響が小さくなり、混合管4の内部の排ガスを分析用の排ガスとして使用すれば、アンモニア量(濃度)の測定精度が高まる。   The ammonia amount (concentration) in the exhaust gas passage 91 on the outlet side of the denitration device 92 (see FIG. 2) may vary in the flue. However, in the measurement plane of the present embodiment, when the exhaust gas V collected from the openings 61A of the plurality of gas sampling tubes 6 is mixed inside the mixing tube 4, the ammonia amount (concentration) in the measurement plane is averaged. . As a result, the influence of variations in the ammonia amount (concentration) in the flue is reduced, and if the exhaust gas inside the mixing tube 4 is used as an exhaust gas for analysis, the accuracy in measuring the ammonia amount (concentration) is increased.

このように、混合管4は、ガス採取装置1に接続される流路であって、複数のニードル軸7で複数のガス採取管6から供給される排ガスVの圧力を平均化しつつ、混合した排ガスVをガス採取装置1の分析用プローブに供給する。ガス採取管6から供給される排ガスVの圧力は、圧力計75でモニタリングされている。混合管4は、ポンプ82から吐出する気体(ブロワ)を送風する送風管81と、煤塵排出口83と、煤塵排出部84とを備える。   Thus, the mixing pipe 4 is a flow path connected to the gas sampling device 1 and mixed while averaging the pressure of the exhaust gas V supplied from the plurality of gas sampling pipes 6 by the plurality of needle shafts 7. The exhaust gas V is supplied to the analysis probe of the gas sampling device 1. The pressure of the exhaust gas V supplied from the gas sampling pipe 6 is monitored by a pressure gauge 75. The mixing tube 4 includes a blower tube 81 that blows gas (blower) discharged from the pump 82, a dust discharge port 83, and a dust discharge unit 84.

ところで、火力発電所の発電機が稼働している間、排ガスVが流れる排ガス流路91の内部の温度は350℃程度の高温に保たれる。ガス採取管6及び混合管4は、排ガス流路91の内部に配置されているので、温度が低下しにくい。このため、混合管4の内部において、アンモニアは、硫黄酸化物等と反応して、硫酸水素アンモニウム、ピロ硫酸アンモニウム((NH)、又は硫酸アンモニウムアルミニウム(ALNH(SO)等のアンモニア化合物になりにくい。排ガスVが混合管4からガス採取装置1に採取されるので、アンモニア化合物分の誤差が抑制され、アンモニア量(濃度)を精度よく採取することができる。 By the way, while the generator of the thermal power plant is operating, the temperature inside the exhaust gas passage 91 through which the exhaust gas V flows is kept at a high temperature of about 350 ° C. Since the gas sampling pipe 6 and the mixing pipe 4 are disposed inside the exhaust gas passage 91, the temperature is unlikely to decrease. In the interior of this reason, the mixing pipe 4, the ammonia reacts with sulfur oxides, etc., ammonium bisulfate, ammonium pyrosulfate ((NH 4) 2 S 2 O 7), or ammonium aluminum sulfate (ALNH 4 (SO 4) 2 ) It is difficult to become an ammonia compound such as. Since the exhaust gas V is sampled from the mixing tube 4 to the gas sampling device 1, an error for the ammonia compound is suppressed and the ammonia amount (concentration) can be sampled with high accuracy.

図2に示すように、分析用プローブ外管3は、排ガスVが流れる混合管4の内部に一端が配置され、混合管4の外部に他端が配置される中空部材である。分析用プローブ外管3は、例えば中空かつ円柱状であり、外周面から径方向に突出するフランジ41を備える。フランジ41は、図2に示すように、混合管4と分析用プローブ外管3との間の隙間を密閉している。   As shown in FIG. 2, the analysis probe outer tube 3 is a hollow member in which one end is disposed inside the mixing tube 4 through which the exhaust gas V flows and the other end is disposed outside the mixing tube 4. The analysis probe outer tube 3 is, for example, hollow and cylindrical, and includes a flange 41 that protrudes radially from the outer peripheral surface. As shown in FIG. 2, the flange 41 seals a gap between the mixing tube 4 and the analysis probe outer tube 3.

分析用プローブ内管2は、混合管4の内部に一端が配置され、混合管4の外部(排ガス流路91の外側)に他端が配置されるように分析用プローブ外管3を貫通している。分析用プローブ内管2は、図2に示すように、混合管4の内部で開口する開口部2aと、分析用プローブ外管3の内部において分析用プローブ内管2の外壁に設けられる孔2hと、を備える。   The analysis probe inner tube 2 passes through the analysis probe outer tube 3 so that one end is disposed inside the mixing tube 4 and the other end is disposed outside the mixing tube 4 (outside the exhaust gas flow channel 91). ing. As shown in FIG. 2, the analysis probe inner tube 2 has an opening 2 a that opens inside the mixing tube 4 and a hole 2 h provided in the outer wall of the analysis probe inner tube 2 inside the analysis probe outer tube 3. And comprising.

搬送管23は、一端が分析用プローブ内管2に接続されており、他端が吸収ビン13に貯留された吸収液131に浸かっている。接続管24は、吸収ビン13と吸引ポンプ14を接続している。接続管24の吸収ビン13側の端部は、内部空間に配置されており、吸収液131に浸かっていない。吸収ビン13は、搬送管23及び接続管24が通過する部分を除き密閉されている。このため、吸引ポンプ14が稼働すると、吸収ビン13の内部及び分析用プローブ内管2の内部が負圧となり、分析用プローブ内管2の開口部2aから排ガスVが吸引される。このように、搬送管23は、分析用プローブ内管2の開口部2aから採取した排ガスVを、吸収ビン13に搬送する。   One end of the transfer tube 23 is connected to the analysis probe inner tube 2, and the other end is immersed in the absorption liquid 131 stored in the absorption bottle 13. The connection pipe 24 connects the absorption bottle 13 and the suction pump 14. The end of the connection pipe 24 on the absorption bin 13 side is disposed in the internal space and is not immersed in the absorption liquid 131. The absorption bin 13 is sealed except for a portion through which the transport pipe 23 and the connection pipe 24 pass. For this reason, when the suction pump 14 is operated, the inside of the absorption bottle 13 and the inside of the analysis probe inner tube 2 become negative pressure, and the exhaust gas V is sucked from the opening 2 a of the analysis probe inner tube 2. In this way, the transport pipe 23 transports the exhaust gas V collected from the opening 2 a of the analysis probe inner pipe 2 to the absorption bin 13.

吸収ビン13に搬送された排ガスVは、吸収液131を通過し、接続管25を介してガスメータ15に搬送される。ガスメータ15は、吸引ポンプ14が吸入した排ガスVの流量を測定する。   The exhaust gas V conveyed to the absorption bin 13 passes through the absorption liquid 131 and is conveyed to the gas meter 15 through the connection pipe 25. The gas meter 15 measures the flow rate of the exhaust gas V sucked by the suction pump 14.

導入管21は、一端が分析用プローブ外管3に接続され、他端が洗浄液ポンプ11に接続されている。接続管22は、一端が洗浄液ポンプ11に接続され、他端が洗浄液ビン12に貯留された洗浄液121に浸かっている。洗浄液121は、例えば純水である。   The introduction tube 21 has one end connected to the analysis probe outer tube 3 and the other end connected to the cleaning liquid pump 11. The connection pipe 22 has one end connected to the cleaning liquid pump 11 and the other end immersed in the cleaning liquid 121 stored in the cleaning liquid bottle 12. The cleaning liquid 121 is pure water, for example.

洗浄液ポンプ11が稼働すると、接続管22によって洗浄液121が吸い上げられ、導入管21を介して分析用プローブ外管3の内部に洗浄液121が導入される。つまり、導入管21は、分析用プローブ外管3に洗浄液121を導入できる。   When the cleaning liquid pump 11 is operated, the cleaning liquid 121 is sucked up by the connection pipe 22, and the cleaning liquid 121 is introduced into the analysis probe outer pipe 3 through the introduction pipe 21. That is, the introduction tube 21 can introduce the cleaning liquid 121 into the analysis probe outer tube 3.

排ガスVに含まれるアンモニア量(濃度)を測定するとき、まず吸引ポンプ14が稼働する。これにより、排ガスVが吸収液131を通過するので、排ガスVに含まれるアンモニアが吸収液131に吸収される。   When measuring the ammonia amount (concentration) contained in the exhaust gas V, the suction pump 14 is first operated. Thereby, since the exhaust gas V passes through the absorbent 131, ammonia contained in the exhaust gas V is absorbed by the absorbent 131.

アンモニアを吸収された排ガスVは、ガスメータ15によって流量を測定されたのち、廃棄される。所定流量の排ガスVが採取されたのち、吸引ポンプ14が稼働した状態のまま洗浄液ポンプ11が稼働する。これにより、分析用プローブ外管3の内部に洗浄液121が導入される。   The exhaust gas V that has absorbed ammonia is discarded after its flow rate is measured by the gas meter 15. After the exhaust gas V having a predetermined flow rate is collected, the cleaning liquid pump 11 is operated while the suction pump 14 is operating. Accordingly, the cleaning liquid 121 is introduced into the analysis probe outer tube 3.

分析用プローブ外管3の内部に導入された洗浄液121は、孔2hを通じて分析用プローブ内管2の内部に導入される。吸引ポンプ14が稼働しているので、分析用プローブ内管2の内部に導入された洗浄液121は、吸収ビン13の方向に向かって吸引される。   The cleaning liquid 121 introduced into the analysis probe outer tube 3 is introduced into the analysis probe inner tube 2 through the hole 2h. Since the suction pump 14 is in operation, the cleaning liquid 121 introduced into the analysis probe inner tube 2 is sucked toward the absorption bottle 13.

分析用プローブ内管2の内壁に付着していたアンモニアは、洗浄液121に吸収される。その後、アンモニアを吸収した洗浄液121が吸収ビン13に搬送される。吸収ビン13は、吸収液131とともにアンモニアを吸収した洗浄液121を貯留する。   Ammonia adhering to the inner wall of the analysis probe inner tube 2 is absorbed by the cleaning liquid 121. Thereafter, the cleaning liquid 121 that has absorbed ammonia is conveyed to the absorption bottle 13. The absorption bottle 13 stores the cleaning liquid 121 that has absorbed ammonia together with the absorbing liquid 131.

そして、吸収ビン13に貯留された液体が、図示しない分析装置に搬送され、アンモニア量(濃度)が測定される。アンモニア量(濃度)は、例えばJISK0099に規定される「排ガス中のアンモニア分析方法」に基づいて測定される。吸収液131は、ほう酸溶液である。そして、アンモニア量(濃度)が、インドフェノール青吸光光度法によって測定される。   Then, the liquid stored in the absorption bottle 13 is conveyed to an analyzer (not shown), and the ammonia amount (concentration) is measured. The ammonia amount (concentration) is measured based on, for example, “Ammonia Analysis Method in Exhaust Gas” defined in JISK0099. The absorbing liquid 131 is a boric acid solution. Then, the ammonia amount (concentration) is measured by indophenol blue absorptiometry.

本実施形態に係るガス採取装置1は、図2に示すように、温度計5と、制御部30と、補助管26と、を備える。温度計5は、制御部30に接続されており、分析用プローブ内管2の温度測定結果を制御部30に送信できる。   As shown in FIG. 2, the gas sampling device 1 according to the present embodiment includes a thermometer 5, a control unit 30, and an auxiliary pipe 26. The thermometer 5 is connected to the control unit 30 and can transmit the temperature measurement result of the analysis probe inner tube 2 to the control unit 30.

制御部30は、パーソナルコンピュータ(PC)等のコンピュータであり、入力インターフェースと、出力インターフェースと、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、内部記憶装置と、を含んでいる。入力インターフェース、出力インターフェース、CPU、ROM、RAM及び内部記憶装置は、内部バスで接続されている。制御部30は、入力信号の変化に応じて、出力信号を変化させることができる。温度計5の測定結果は、一定時間毎に内部記憶装置に記憶される。   The control unit 30 is a computer such as a personal computer (PC), and includes an input interface, an output interface, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an internal storage. And a device. The input interface, output interface, CPU, ROM, RAM, and internal storage device are connected by an internal bus. The control unit 30 can change the output signal according to the change of the input signal. The measurement result of the thermometer 5 is stored in the internal storage device at regular intervals.

補助管26は、一端が導入管21に接続され、他端が分析用プローブ内管2に接続されている。補助管26は、中間部に第1バルブ16を備える。第1バルブ16は、例えば制御部30に接続されており、制御部30の出力信号に応じて開閉する。   The auxiliary tube 26 has one end connected to the introduction tube 21 and the other end connected to the analysis probe inner tube 2. The auxiliary pipe 26 includes the first valve 16 at an intermediate portion. The first valve 16 is connected to, for example, the control unit 30 and opens and closes according to an output signal from the control unit 30.

また、搬送管23は、中間部に第2バルブ17を備える。第2バルブ17は、例えば制御部30に接続されており、制御部30の出力信号に応じて開閉する。また、制御部30は、洗浄液ポンプ11及び吸引ポンプ14に接続されている。制御部30は、洗浄液ポンプ11及び吸引ポンプ14を稼働又は停止することができる。   Further, the transport pipe 23 includes a second valve 17 at an intermediate portion. The second valve 17 is connected to the control unit 30, for example, and opens and closes according to the output signal of the control unit 30. The control unit 30 is connected to the cleaning liquid pump 11 and the suction pump 14. The control unit 30 can operate or stop the cleaning liquid pump 11 and the suction pump 14.

ガス採取装置1は、分析用の排ガスを採取する前に、導入管21及び分析用プローブ外管3を通じて洗浄液121を分析用プローブ内管2に導入することができる。排ガス流路91の内部が350℃程度の高温であるため、分析用プローブ内管2も高温になっている。このため、分析用プローブ内管2に導入された洗浄液121は、蒸発して気体になる。   The gas sampling device 1 can introduce the cleaning liquid 121 into the analysis probe inner tube 2 through the introduction tube 21 and the analysis probe outer tube 3 before collecting the analysis exhaust gas. Since the inside of the exhaust gas passage 91 is at a high temperature of about 350 ° C., the analysis probe inner pipe 2 is also at a high temperature. Therefore, the cleaning liquid 121 introduced into the analysis probe inner tube 2 evaporates into a gas.

分析用プローブ内管2に洗浄液121が導入され続けると、分析用プローブ内管2が徐々に冷却される。分析用プローブ内管2の内壁の温度が洗浄液121の沸点である100℃以下になると、洗浄液121が液体の状態で分析用プローブ内管2を通過する。分析用プローブ内管2の内壁に付着する可能性があるアンモニア化合物は、液体の状態の洗浄液121に溶解して、分析用プローブ内管2の内壁から除去される。   When the cleaning liquid 121 is continuously introduced into the analysis probe inner tube 2, the analysis probe inner tube 2 is gradually cooled. When the temperature of the inner wall of the analysis probe inner pipe 2 becomes 100 ° C. or less, which is the boiling point of the cleaning liquid 121, the cleaning liquid 121 passes through the analysis probe inner pipe 2 in a liquid state. The ammonia compound that may adhere to the inner wall of the analysis probe inner tube 2 is dissolved in the cleaning liquid 121 in a liquid state and removed from the inner wall of the analysis probe inner tube 2.

ガス採取装置1は、温度計5を備えているので、孔2hよりも混合管4側に位置する分析用プローブ内管2の内壁に洗浄液121が液体の状態で通過することを確認できる。よって、ガス採取装置1は、孔2hよりも混合管4側に位置する分析用プローブ内管2の内壁に付着したアンモニア化合物を容易に除去することができる。このため、排ガスVの採取中に、アンモニア化合物が分解することで生成されるアンモニアが排ガスVに混ざる可能性が低くなる。したがって、ガス採取装置1は、測定結果が安定するまでの時間を短縮することができる。   Since the gas sampling device 1 includes the thermometer 5, it can be confirmed that the cleaning liquid 121 passes in a liquid state on the inner wall of the analysis probe inner tube 2 located on the mixing tube 4 side of the hole 2h. Therefore, the gas sampling device 1 can easily remove the ammonia compound adhering to the inner wall of the analysis probe inner tube 2 located on the mixing tube 4 side with respect to the hole 2h. For this reason, the possibility that ammonia produced by the decomposition of the ammonia compound during the collection of the exhaust gas V is mixed with the exhaust gas V is reduced. Therefore, the gas sampling device 1 can shorten the time until the measurement result is stabilized.

図3は、ガス採取管から供給される排ガスの圧力を調整する流量調整機構を説明するための説明図である。図3は、ニードル軸の中心軸を通る平面であって、混合管の延びる方向と直交する平面を断面として、模式的に示した模式図である。図3に示すように、混合管4は、中空の筒部材である。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a flow rate adjusting mechanism for adjusting the pressure of the exhaust gas supplied from the gas sampling pipe. FIG. 3 is a schematic view schematically showing a plane passing through the central axis of the needle axis and perpendicular to the direction in which the mixing tube extends. As shown in FIG. 3, the mixing tube 4 is a hollow cylindrical member.

ニードル軸7は、シャフト本体と、シャフト本体の先端がテーパー状に加工されたテーパー面の弁体71と、シャフト本体を弁体71(先端)から後端73までニードル軸7の軸方向(中心軸と平行な方向)に貫通する貫通孔72と、流路壁90近傍に配置される位置調整部74とを備えている。ニードル軸7の材料は、例えばセラミック又はチタンである。セラミック又はチタンで形成されたニードル軸7は、耐摩耗性が高い。   The needle shaft 7 includes a shaft main body, a valve body 71 having a tapered surface in which the front end of the shaft main body is processed into a taper shape, and an axial direction (center) of the shaft main body from the valve body 71 (front end) to the rear end 73. A through hole 72 penetrating in a direction parallel to the axis) and a position adjusting portion 74 disposed in the vicinity of the flow path wall 90. The material of the needle shaft 7 is, for example, ceramic or titanium. The needle shaft 7 made of ceramic or titanium has high wear resistance.

位置調整部74は、流路壁90の固定部90Nと締結されている雄ねじである。このため、ニードル軸7を中心軸に回転することで、ニードル軸7の軸方向(中心軸と平行な方向)に前後に位置を調整することができる。このように、排ガス流路91の外部(煙道の外側)からガス採取管6から流入する排ガスVの圧力を調整可能であるので、煤塵などのダストの堆積による経時変化があっても、ガス採取管6の流量を容易に調整することができる。   The position adjusting unit 74 is a male screw fastened to the fixing unit 90N of the flow path wall 90. For this reason, by rotating the needle shaft 7 around the central axis, the position can be adjusted back and forth in the axial direction of the needle shaft 7 (direction parallel to the central axis). In this way, the pressure of the exhaust gas V flowing from the gas sampling pipe 6 from the outside of the exhaust gas flow channel 91 (outside the flue) can be adjusted, so that even if there is a change over time due to accumulation of dust such as soot dust, The flow rate of the collection tube 6 can be easily adjusted.

圧力計75は、貫通孔72の排ガス圧力を計測することができる。圧力計75と貫通孔72とを繋ぐ流路は、密閉された流路となっている。   The pressure gauge 75 can measure the exhaust gas pressure in the through hole 72. The flow path connecting the pressure gauge 75 and the through hole 72 is a sealed flow path.

清掃時において、貫通孔72の後端73側には、不図示のポンプが接続され、貫通孔72内部に送風することができる。これにより、貫通孔72内部及びガス採取管6内部に蓄積される煤塵が除去される。   At the time of cleaning, a pump (not shown) is connected to the rear end 73 side of the through hole 72 so that air can be blown into the through hole 72. Thereby, the dust accumulated in the through-hole 72 and the gas sampling pipe 6 is removed.

弁体71は、混合管4の内部に挿入されたガス採取管6の端部61Cに開けられた開口61Bと対向している。弁体71と、ガス採取管6の端部61Cとの隙間は、オリフィス63となっている。このため、煙道の外部より、ニードル軸7が軸方向(中心軸と平行な方向)に前後に位置を調整されると、オリフィス63を通過して混合管4の内部空間へ流通する排ガス量が変化する。この排ガス量の変化は、圧力計75で計測できる。   The valve body 71 is opposed to the opening 61 </ b> B opened at the end 61 </ b> C of the gas sampling pipe 6 inserted into the mixing pipe 4. A gap between the valve body 71 and the end 61 </ b> C of the gas sampling pipe 6 is an orifice 63. For this reason, when the position of the needle shaft 7 is adjusted back and forth in the axial direction (direction parallel to the central axis) from the outside of the flue, the amount of exhaust gas flowing through the orifice 63 and flowing into the internal space of the mixing tube 4 Changes. This change in the amount of exhaust gas can be measured with a pressure gauge 75.

以上説明したように、本実施形態に係る流量調整機構は、混合管4に先端の弁体71が挿入されたシャフト本体を有するニードル軸7を複数備える。各弁体71がそれぞれに対向するガス採取管6の開口6Bとの間にオリフィス63を形成している。本実施形態に係る流量調整機構は、弁体71がテーパー状(円錐状)のニードルバルブと呼ばれる、流量調整弁を例示した。流量調整機構は、これに限られず、弁体71が球状、きのこ型などであってもよい。   As described above, the flow rate adjusting mechanism according to the present embodiment includes a plurality of needle shafts 7 each having a shaft body in which the valve body 71 at the tip is inserted into the mixing tube 4. An orifice 63 is formed between each valve element 71 and the opening 6B of the gas sampling pipe 6 facing each other. The flow rate adjustment mechanism according to the present embodiment exemplifies a flow rate adjustment valve in which the valve body 71 is called a tapered (conical) needle valve. The flow rate adjusting mechanism is not limited to this, and the valve body 71 may be spherical or mushroom type.

ガス採取装置1は、混合管4内部の弁体71の位置によって、ガス採取管6毎の排ガスVの流量を調整できる。このため、温度の低い排ガス流路91外での流量調整が必要なくなり、温度の低下によって生成する化合物が抑制される。その結果、混合管4内の分析用の排ガス42は、測定すべきアンモニア量(濃度)の誤差が小さくなる。   The gas sampling device 1 can adjust the flow rate of the exhaust gas V for each gas sampling tube 6 according to the position of the valve body 71 inside the mixing tube 4. For this reason, it is not necessary to adjust the flow rate outside the exhaust gas passage 91 having a low temperature, and the compounds generated by the temperature decrease are suppressed. As a result, the analysis exhaust gas 42 in the mixing pipe 4 has a small error in the ammonia amount (concentration) to be measured.

図1に示す、全てのニードル軸7について、ガス採取管6との間の位置を調整すると、各ガス採取管6から供給される排ガスVの圧力が調整される。各ガス採取管6から供給される排ガスVの圧力がそれぞれ所定の値に近づくと、各ガス採取管6から供給される排ガスVの流量が一定に近づくようになる。その結果、混合管4内の分析用の排ガス42が含むアンモニア量(濃度)は、各ガス採取管6内部の排ガス62が含むアンモニア量(濃度)の平均に近づくことになる。   When the positions of all the needle shafts 7 shown in FIG. 1 between the gas sampling pipes 6 are adjusted, the pressure of the exhaust gas V supplied from each gas sampling pipe 6 is adjusted. When the pressure of the exhaust gas V supplied from each gas sampling tube 6 approaches a predetermined value, the flow rate of the exhaust gas V supplied from each gas sampling tube 6 approaches a constant value. As a result, the ammonia amount (concentration) contained in the exhaust gas 42 for analysis in the mixing tube 4 approaches the average of the ammonia amount (concentration) contained in the exhaust gas 62 inside each gas sampling tube 6.

上述したように、混合管4の内部にある分析用の排ガス42は、図2に吸収ビン13に貯留された液体に吸収される。分析用の排ガス42が吸収された液体(吸収ビン13に貯留された液体)が分析されて、アンモニア量(濃度)が測定される。このため、アンモニア量(濃度)の測定精度が高い。そして、分析用プローブ自体あるいは、分析用プローブ及び分析計の設置工数が抑制される。   As described above, the analysis exhaust gas 42 inside the mixing tube 4 is absorbed by the liquid stored in the absorption bottle 13 in FIG. The liquid in which the exhaust gas 42 for analysis is absorbed (the liquid stored in the absorption bottle 13) is analyzed, and the ammonia amount (concentration) is measured. For this reason, the measurement accuracy of the ammonia amount (concentration) is high. And the installation man-hour of the analysis probe itself or the analysis probe and the analyzer is suppressed.

混合管4の内部には、煤塵95などのダストが溜まりやすい。このため、図1に示すように、混合管4には送風管81が連結されている。送風管81は排ガス流路91の外部に設けられたポンプ82に接続されている。   Dust such as soot 95 tends to accumulate inside the mixing tube 4. For this reason, as shown in FIG. 1, a blowing pipe 81 is connected to the mixing pipe 4. The blower pipe 81 is connected to a pump 82 provided outside the exhaust gas passage 91.

図4及び図5は、清掃時における混合管の内部を示す模式図である。図4の断面は、送風管81の近傍を示しており、図5の断面は、煤塵排出口83及び煤塵排出部84近傍を示している。図4に示すように、送風管81によって高圧空気が混合管4内に噴射される。これにより、混合管4の内壁に沿った旋回流が生じる。図5に示すように、混合管4内に噴射された高圧空気は、混合管4内の気体を誘引しながら煤塵排出口83及び煤塵排出部84を介して混合管4の外部であって、排ガス流路91の内部に排出される。その結果、煤塵95などのダストによる、混合管4の詰まりが抑制される。なお、煤塵排出口83には、仕切り弁などを設けてもよい。仕切り弁があれば、測定時の混合管4内部の密閉性が高まり、混合管4内部のアンモニア量(濃度)分布が均一に近づくようになる。   4 and 5 are schematic views showing the inside of the mixing tube during cleaning. The cross section of FIG. 4 shows the vicinity of the blower tube 81, and the cross section of FIG. 5 shows the vicinity of the dust discharge port 83 and the dust discharge unit 84. As shown in FIG. 4, high-pressure air is injected into the mixing tube 4 by the blower tube 81. Thereby, a swirl flow along the inner wall of the mixing tube 4 is generated. As shown in FIG. 5, the high-pressure air injected into the mixing tube 4 is outside the mixing tube 4 through the dust discharge port 83 and the dust discharge unit 84 while attracting the gas in the mixing tube 4. It is discharged into the exhaust gas passage 91. As a result, clogging of the mixing tube 4 due to dust such as dust 95 is suppressed. The dust discharge port 83 may be provided with a gate valve or the like. If there is a gate valve, the airtightness inside the mixing tube 4 at the time of measurement increases, and the ammonia amount (concentration) distribution inside the mixing tube 4 comes closer to uniform.

以上説明したように、本実施形態に係るガス採取装置1は、排ガス流路91(煙道)にガス採取管6及び混合管4を配置する。ガス採取管1は、排ガス流路91に流通する排ガスを導入する。混合管4は、複数のガス採取管6から流入する排ガスV(各ガス採取管6内部の排ガス62)を内部で分析用の排ガス42として混合する。ガス採取装置1は、混合管4内において、ガス採取管6から流入する排ガスVの圧力を調整する流量調整機構を備える。これにより、分析用の排ガス42において、排ガス流路91内での排ガスVが含むアンモニアのガス成分のばらつきが緩和され、分析用の排ガス42が分析用プローブを介して取り込まれ分析される。   As described above, in the gas sampling device 1 according to the present embodiment, the gas sampling pipe 6 and the mixing pipe 4 are arranged in the exhaust gas flow channel 91 (flue). The gas sampling pipe 1 introduces exhaust gas flowing through the exhaust gas passage 91. The mixing pipe 4 mixes the exhaust gas V (exhaust gas 62 in each gas sampling pipe 6) flowing in from the plurality of gas sampling pipes 6 as the exhaust gas 42 for analysis. The gas sampling device 1 includes a flow rate adjusting mechanism that adjusts the pressure of the exhaust gas V flowing from the gas sampling tube 6 in the mixing tube 4. As a result, in the exhaust gas 42 for analysis, the variation in the ammonia gas component contained in the exhaust gas V in the exhaust gas flow path 91 is alleviated, and the analysis exhaust gas 42 is taken in via the analysis probe and analyzed.

(変形例)
図6、図7及び図8を用いて、本実施形態の変形例について説明する。図6は、本実施形態の変形例に係るガス採取装置を示す模式図である。図7は、図6におけるVII−VII’断面の模式図である。図8は、図6におけるVIII−VIII’断面の模式図である。なお、上述したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification)
A modification of this embodiment will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 8. FIG. 6 is a schematic diagram showing a gas sampling device according to a modification of the present embodiment. FIG. 7 is a schematic diagram of a VII-VII ′ section in FIG. 6. FIG. 8 is a schematic diagram of a VIII-VIII ′ cross section in FIG. 6. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as what was mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図6に示すように、排ガス流路91を排ガスVの流れ方向Gに対して直交する平面で切った断面は、例えば矩形である。ガス採取装置1Aは、排ガス流路91の隅角部に配置されており、流路壁90に固定されている。   As shown in FIG. 6, the cross section which cut | disconnected the exhaust gas flow path 91 with the plane orthogonal to the flow direction G of the exhaust gas V is a rectangle, for example. The gas sampling device 1 </ b> A is disposed at a corner portion of the exhaust gas flow channel 91 and is fixed to the flow channel wall 90.

図6及び図7に示すように、ガス採取装置1Aは、混合管4と、発光ユニット111と、受光ユニット112と、を備える。発光ユニット111と、受光ユニット112とが流路壁90の外側に配置され、混合管4が流路壁90を貫通している。   As shown in FIGS. 6 and 7, the gas sampling device 1 </ b> A includes a mixing tube 4, a light emitting unit 111, and a light receiving unit 112. The light emitting unit 111 and the light receiving unit 112 are disposed outside the flow path wall 90, and the mixing tube 4 penetrates the flow path wall 90.

図7に示すように、混合管4の一端に内管113が挿入されており、混合管4の他端に内管114が挿入されている。内管113及び内管114は、円筒部材である。内管113及び内管114の混合管4内に位置する端部は、例えばガラス等の透明部材で塞がれている。内管113の混合管4から突き出た端部に発光ユニット111が設けられており、内管114の混合管4から突き出た端部に受光ユニット112が設けられている。   As shown in FIG. 7, the inner tube 113 is inserted into one end of the mixing tube 4, and the inner tube 114 is inserted into the other end of the mixing tube 4. The inner tube 113 and the inner tube 114 are cylindrical members. End portions of the inner tube 113 and the inner tube 114 located in the mixing tube 4 are closed with a transparent member such as glass. The light emitting unit 111 is provided at the end of the inner tube 113 protruding from the mixing tube 4, and the light receiving unit 112 is provided at the end of the inner tube 114 protruding from the mixing tube 4.

図7に示すように、混合管4には送風管81及び送風管81が連結されている。図6に示すように、送風管81は排ガス流路91の外部に設けられたポンプ82に接続されており、送風管81は排ガス流路91の外部に設けられたポンプ82に接続されている。これにより、送風管81及び送風管81は、混合管4の内部に高圧空気を導入することができる。図7に示すように、送風管81のうち混合管4に挿入される部分は煤塵排出口83と平行であり、かつ煤塵排出口83と同一周上に配置されている。   As shown in FIG. 7, a blower pipe 81 and a blower pipe 81 are connected to the mixing pipe 4. As shown in FIG. 6, the blower pipe 81 is connected to a pump 82 provided outside the exhaust gas passage 91, and the blower pipe 81 is connected to a pump 82 provided outside the exhaust gas passage 91. . Thereby, the blower pipe 81 and the blower pipe 81 can introduce high-pressure air into the mixing pipe 4. As shown in FIG. 7, the portion of the blower tube 81 that is inserted into the mixing tube 4 is parallel to the dust discharge port 83 and is disposed on the same circumference as the dust discharge port 83.

発光ユニット111は、受光ユニット112に向かってレーザを射出する発光部111Aを備える。発光部111Aは、例えば半導体レーザであって、計測用の光として赤外又は近赤外の波長領域の光を射出する。受光ユニット112は、発光部111Aから射出されたレーザを受光する受光部112Aを備える。受光部112Aは、例えばフォトダイオードである。発光部111Aが射出したレーザは、混合管4の軸方向に平行な光路Lを通過して受光部112Aに入射する。混合管4内には分析用の排ガス42が導入されているので、レーザは分析用の排ガス42を通過する。分析用の排ガス42に含まれるアンモニア等の分子は、それぞれの分子特有の光の吸収スペクトルを有する。レーザの特定波長での光吸収量(吸光度)は、分析用の排ガス42に含まれるアンモニア量(濃度)に応じて変化する。   The light emitting unit 111 includes a light emitting unit 111 </ b> A that emits a laser toward the light receiving unit 112. The light emitting unit 111A is, for example, a semiconductor laser, and emits light in the infrared or near infrared wavelength region as measurement light. The light receiving unit 112 includes a light receiving unit 112A that receives the laser emitted from the light emitting unit 111A. The light receiving unit 112A is, for example, a photodiode. The laser emitted from the light emitting unit 111A passes through the optical path L parallel to the axial direction of the mixing tube 4 and enters the light receiving unit 112A. Since the analysis exhaust gas 42 is introduced into the mixing tube 4, the laser passes through the analysis exhaust gas 42. Molecules such as ammonia contained in the exhaust gas 42 for analysis have an absorption spectrum of light unique to each molecule. The amount of light absorption (absorbance) at a specific wavelength of the laser varies according to the amount of ammonia (concentration) contained in the exhaust gas 42 for analysis.

図6に示すように、受光ユニット112は制御部30に接続されており、受光部112Aは検出値を電気信号に変換して制御部30に送信する。制御部30は、CPUがメモリと協働して、受光部112Aの検出値から分析用の排ガス42に含まれるアンモニア量(濃度)を演算し、演算値を記憶部に記憶する。より具体的には、制御部30は、受光部112Aの検出値から、レーザの特定波長での光吸収量(吸光度)を算出することで排ガスVに含まれるアンモニアの濃度を求める。   As shown in FIG. 6, the light receiving unit 112 is connected to the control unit 30, and the light receiving unit 112 </ b> A converts the detection value into an electric signal and transmits the electric signal to the control unit 30. In the control unit 30, the CPU calculates the ammonia amount (concentration) contained in the exhaust gas 42 for analysis from the detected value of the light receiving unit 112 </ b> A in cooperation with the memory, and stores the calculated value in the storage unit. More specifically, the control unit 30 obtains the concentration of ammonia contained in the exhaust gas V by calculating the light absorption amount (absorbance) at a specific wavelength of the laser from the detection value of the light receiving unit 112A.

ポンプ82、82は、制御部30に接続されており、制御部30からの指令に応じて稼働する。清掃時において、ポンプ82、82が稼働すると、送風管81、81によって高圧空気が混合管4内に噴射される。混合管4内に噴射された高圧空気は、混合管4内の気体を誘引しながら煤塵排出口83、83を介して混合管4の外部に排出される。これにより、混合管4の内壁に沿った旋回流が生じる。煤塵95などのダストは、旋回流で混合管4の内壁に押し付けられ、煤塵排出口83、83から排出される。このため、光路Lが通過する領域では、ダスト量が低減する。その結果、ガス採取装置1は、ガス分析の精度を向上させることができる。   The pumps 82, 82 are connected to the control unit 30 and operate according to instructions from the control unit 30. When the pumps 82 and 82 are operated at the time of cleaning, high-pressure air is injected into the mixing tube 4 by the blower tubes 81 and 81. The high-pressure air injected into the mixing tube 4 is discharged to the outside of the mixing tube 4 through the dust discharge ports 83 and 83 while attracting the gas in the mixing tube 4. Thereby, a swirl flow along the inner wall of the mixing tube 4 is generated. Dust such as the dust 95 is pressed against the inner wall of the mixing tube 4 in a swirling flow and discharged from the dust discharge ports 83 and 83. For this reason, the amount of dust is reduced in the region through which the optical path L passes. As a result, the gas sampling device 1 can improve the accuracy of gas analysis.

図7に示すように、混合管4の内部において、光路Lが、ニードル軸7及びガス採取管6に照射されないような位置に配置される。重力などを考慮すると、光路Lは、ニードル軸7及びガス採取管6よりも鉛直方向上側を通過することがより好ましい。この構造により、光路L上の煤塵95などのダストの影響が緩和される。   As shown in FIG. 7, the optical path L is disposed in the mixing tube 4 at a position where the needle shaft 7 and the gas sampling tube 6 are not irradiated. In consideration of gravity and the like, it is more preferable that the optical path L passes above the needle shaft 7 and the gas sampling pipe 6 in the vertical direction. With this structure, the influence of dust such as dust 95 on the optical path L is reduced.

上述したように、本実施形態の変形例に係るガス採取装置1Aは、計測用の光を発光する発光部111Aと、分析用の排ガス42を通過した計測用の光を受光する受光部112Aと、を備える。これにより、排ガス流路91外へ排ガスの一部を採取することなく、分析用の排ガス42に対して測定すべきアンモニア(ガス成分)の量(濃度)が測定される。このため、アンモニア量(濃度)の測定精度が高い。そして、分析用プローブ自体あるいは、分析用プローブ及び分析計の設置工数が抑制される。   As described above, the gas sampling device 1A according to the modification of the present embodiment includes the light emitting unit 111A that emits the measurement light, and the light receiving unit 112A that receives the measurement light that has passed through the analysis exhaust gas 42. . Thus, the amount (concentration) of ammonia (gas component) to be measured with respect to the exhaust gas 42 for analysis is measured without collecting a part of the exhaust gas outside the exhaust gas passage 91. For this reason, the measurement accuracy of the ammonia amount (concentration) is high. And the installation man-hour of the analysis probe itself or the analysis probe and the analyzer is suppressed.

1、1A ガス採取装置
2 分析用プローブ内管
2a 開口部
2h 孔
3 分析用プローブ外管
4 混合管
5 温度計
6 ガス採取管
7 ニードル軸
11 洗浄液ポンプ
12 洗浄液ビン
13 吸収ビン
14 吸引ポンプ
15 ガスメータ
16、17 バルブ
21 導入管
22 接続管
23 搬送管
24 接続管
25 接続管
26 補助管
30 制御部
41 フランジ
42 分析用の排ガス(内部空間)
61A、61B 開口
61R 湾曲部
62 ガス採取管内部の排ガス
63 オリフィス
71 弁体
72 貫通孔
73 後端
74 位置調整部
75 圧力計
81 送風管
82 ポンプ
83 煤塵排出口
84 煤塵排出部
90N 固定部
90 流路壁
91 排ガス流路
92 脱硝装置
95 煤塵
111 発光ユニット
111A 発光部
112 受光ユニット
112A 受光部
113 内管
114 内管
121 洗浄液
131 吸収液
L 光路
V 排ガス
1, 1A Gas sampling device 2 Analysis probe inner tube 2a Opening 2h Hole 3 Analysis probe outer tube 4 Mixing tube 5 Thermometer 6 Gas sampling tube 7 Needle shaft 11 Cleaning liquid pump 12 Cleaning liquid bottle 13 Absorption bottle 14 Suction pump 15 Gas meter 16, 17 Valve 21 Introducing tube 22 Connecting tube 23 Conveying tube 24 Connecting tube 25 Connecting tube 26 Auxiliary tube 30 Control unit 41 Flange 42 Exhaust gas for analysis (internal space)
61A, 61B Opening 61R Curved portion 62 Exhaust gas 63 inside gas sampling tube Orifice 71 Valve body 72 Through hole 73 Rear end 74 Position adjustment unit 75 Pressure gauge 81 Blow pipe 82 Pump 83 Dust discharge port 84 Dust discharge unit 90N Fixing unit 90 Flow Road wall 91 Exhaust gas channel 92 Denitration device 95 Dust 111 Light emitting unit 111A Light emitting unit 112 Light receiving unit 112A Light receiving unit 113 Inner tube 114 Inner tube 121 Cleaning liquid 131 Absorbing liquid L Optical path V Exhaust gas

Claims (5)

排ガス流路に配置され、排ガス流路に流通する排ガスを導入する複数のガス採取管と、
前記排ガス流路に配置され、前記複数のガス採取管から流入する前記排ガスを内部で分析用の排ガスとして混合する混合管と、
前記混合管内において、前記ガス採取管から流入する排ガスの圧力を調整する流量調整機構と、を備え
前記流量調整機構は、前記混合管の内部に先端の弁体が挿入されたシャフトを備え、前記弁体が前記ガス採取管の開口との間にオリフィスを形成している、ガス採取装置。
A plurality of gas sampling pipes arranged in the exhaust gas flow channel for introducing exhaust gas flowing through the exhaust gas flow channel;
A mixing tube that is disposed in the exhaust gas flow path and mixes the exhaust gas flowing in from the plurality of gas sampling tubes as exhaust gas for analysis inside;
A flow rate adjusting mechanism for adjusting the pressure of the exhaust gas flowing from the gas sampling pipe in the mixing pipe ;
The flow rate adjusting mechanism includes a shaft in which a valve body at a tip is inserted into the mixing pipe, and the valve body forms an orifice between the opening of the gas sampling pipe .
前記シャフトは、中心軸と平行な方向に内部を貫通している貫通孔を備える、請求項に記載のガス採取装置。 The shaft is provided with a through hole extending through the inner, centered parallel to the axis direction, the gas sampling device according to claim 1. 前記流量調整機構は、前記排ガス流路の外部から前記ガス採取管から流入する排ガスの圧力を調整可能である請求項又はに記載のガス採取装置。 The flow rate adjustment mechanism is gas sampling device according to claim 1 or 2 from the outside of the exhaust gas flow channel can adjust the pressure of the exhaust gas flowing from the gas sampling tube. 前記分析用の排ガスが吸収された液体が分析される請求項1からのいずれか1項に記載のガス採取装置。 The gas sampling device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the liquid in which the exhaust gas for analysis is absorbed is analyzed. 計測用の光を発光する発光部と、前記分析用の排ガスを通過した前記計測用の光を受光する受光部と、を備える、請求項1からのいずれか1項に記載のガス採取装置。 A light emitting unit that emits light for measurement, and a light receiving portion for receiving the light for measurement which has passed through the exhaust gas for the analysis, gas sampling device according to any one of claims 1 3 .
JP2015047726A 2015-03-10 2015-03-10 Gas sampling device Active JP6468004B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015047726A JP6468004B2 (en) 2015-03-10 2015-03-10 Gas sampling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015047726A JP6468004B2 (en) 2015-03-10 2015-03-10 Gas sampling device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016166847A JP2016166847A (en) 2016-09-15
JP6468004B2 true JP6468004B2 (en) 2019-02-13

Family

ID=56897467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015047726A Active JP6468004B2 (en) 2015-03-10 2015-03-10 Gas sampling device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6468004B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107576539B (en) * 2017-10-10 2024-04-05 冷猛 Multi-point rotational flow type gas sampling device
CN112858585B (en) * 2021-01-12 2022-08-23 昆山卓丰电子科技有限公司 Distributed VOCS sampling and measuring device
CN117890527B (en) * 2024-03-14 2024-05-24 山西泰瑞祥科技有限公司 Flue gas monitoring system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5711239Y2 (en) * 1976-08-13 1982-03-05
DE69213517T2 (en) * 1991-03-01 1997-03-20 Air Liquide Method for gas dilution using nozzles for generating a critical flow and device therefor
JPH06174705A (en) * 1992-12-08 1994-06-24 Shimadzu Corp Reagent kit for analyzing exhaust gas of automobile
JPH09871A (en) * 1995-06-22 1997-01-07 Babcock Hitachi Kk Ammonia injection amount control device for a plurality of exhaust gas treatment systems
JP2003014595A (en) * 2001-06-29 2003-01-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd So3 concentration measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016166847A (en) 2016-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6468004B2 (en) Gas sampling device
US10598601B2 (en) Gas concentration measuring device
US9335235B2 (en) Exhaust gas sampling device
US20140338540A1 (en) Exhaust gas flowmeter and exhaust gas analyzing system
EP1119758A1 (en) System for extracting samples from a stream
JP3265830B2 (en) Total organic carbon meter
US20210115832A1 (en) System And Method For Monitoring Exhaust Gas
KR101760259B1 (en) Extractive continuous ammonia monitoring system
WO2011161839A1 (en) Ammonia compound concentration measuring device and ammonia compound concentration measuring method
JP2011127988A (en) Gas measurement cell and gas concentration measurement apparatus using the same
CN107515280A (en) The continuous on-line detection method and device of sulfur trioxide in a kind of flue gas
JP2017106835A (en) Exhaust gas dilution device and exhaust gas dilution system using the same
US10094771B2 (en) Device and method for determining the concentration of at least one gas in a sample gas stream by means of infrared absorption spectroscopy
JP2021517967A (en) Method for calibrating a mass flow meter in a constant volume sampling (CVS) exhaust gas analysis system
JP6030083B2 (en) How to clean the sampling tube
KR20160116673A (en) Gas diluter
CN108931403B (en) Exhaust gas analysis device and exhaust gas analysis method
JP5876614B2 (en) ANALYSIS SAMPLING DEVICE AND METHOD OF USING THE SAME
JP6575794B2 (en) Analytical sample collection device and collected sample analysis device
JP6134483B2 (en) Gas analyzer
CN201917563U (en) Gas analyzing equipment
CN207301017U (en) The continuous on-line detection device of sulfur trioxide in a kind of flue gas
JP4899259B2 (en) SO3, NH3 simultaneous continuous concentration meter
WO2023112597A1 (en) Gas analysis device, exhaust gas analysis system, and gas analysis method
JP3628126B2 (en) Extraction device and dilution device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181231

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6468004

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150