JPH01250745A - Analyzing apparatus of air for burning - Google Patents
Analyzing apparatus of air for burningInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、ボイラ等の工業炉の燃焼状態を制御するため
、工業炉の燃焼室へ送られる燃焼用空気の空気供給量を
計測する燃焼用空気分析装置に関するものである。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides a combustion engine that measures the amount of combustion air supplied to the combustion chamber of an industrial furnace in order to control the combustion state of an industrial furnace such as a boiler. The present invention relates to a commercial air analysis device.
(従来の技術)
今年、燃焼装置の火炉内において、燃焼排ガス中のNO
Xを低減するため各種バーナを用いて、例えば二段燃焼
方式、排ガス混入方式および火炎分割方式等の燃焼方式
が実施されている。これらの方法はいづれも燃焼温度を
低下させるか、若しくは空気供給量を低下させ、または
これらの方法を組み合せたものであって、高温且つ空気
供給量過剰の状態において発生し易いいわゆるサーマル
N眠を抑制するものである。また、この他に燃料中に含
有する窒素化合物を原因として発生するいわゆるフュー
エルNo、もあり、このフューエルNO,の低減法とし
て、低酸素分圧下での燃焼が望ましいとされている。こ
れらサーマルNO,およびフューエルNしを低減するた
め、特開昭61−1903号公報では、炉内に段階的に
バーナを配設し、まず下段において、例えば空気比を0
.7以下、つまり供給総空気量中の平均酸素濃度が17
%以下の極端な燃料過剰状態で強還元燃焼を行ない、次
に中段において、空気供給量(空気比0.8〜0.9程
度)により燃焼を行ない、最後に上段において、不足分
の空気が供給されて、未燃分の完全燃焼のために消費さ
れるべき理論量により燃焼を行なう方法が記載されてい
る。上記公報記載の多段燃焼を炉内で行うためには、各
バーナごとに燃焼用空気を適切に供給する必要がある。(Conventional technology) This year, NO in combustion exhaust gas was
In order to reduce All of these methods reduce the combustion temperature, reduce the air supply, or combine these methods, and reduce the so-called thermal N sleep that tends to occur in conditions of high temperature and excessive air supply. It is something to suppress. In addition, there is also so-called fuel NO, which is generated due to nitrogen compounds contained in fuel, and combustion under low oxygen partial pressure is considered desirable as a method for reducing fuel NO. In order to reduce these thermal NO and fuel N emissions, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1903/1983 discloses that burners are arranged in stages in the furnace, and first in the lower stage, the air ratio is reduced to 0.
.. 7 or less, that is, the average oxygen concentration in the total amount of air supplied is 17
% or less, strong reductive combustion is performed in an extreme fuel surplus state, then combustion is performed in the middle stage by controlling the amount of air supplied (air ratio approximately 0.8 to 0.9), and finally in the upper stage, the insufficient amount of air is removed. A method is described in which the combustion is carried out with the stoichiometric amount being supplied and to be consumed for complete combustion of the unburned matter. In order to perform the multistage combustion described in the above publication in a furnace, it is necessary to appropriately supply combustion air to each burner.
従来の燃焼装置において、燃焼用空気は、まずコモンダ
クトを通り、次にバーナ燃焼用ダクトに個々に分かれて
導入され、ダクト炉内開口近傍に配設された各バーナへ
供給されているが、燃焼用空気の状態を調べるために、
コモンダクトに酸素センサを配設し、その代表点のみの
酸素濃度を測定していた。In conventional combustion equipment, combustion air first passes through a common duct, then is introduced into individual burner combustion ducts, and is supplied to each burner arranged near the opening in the duct furnace. To check the condition of combustion air,
An oxygen sensor was placed in the common duct and the oxygen concentration was measured only at its representative points.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、代表点をコモンダクト内で計測していた
のでは、前述したような適切な空気供給量による多段燃
焼を行なえず、即ちバーナ個々の最適燃焼化(燃焼管理
)が行なえず、燃焼排ガス中のNO8の低減が有効に行
なえなかった。(Problem to be Solved by the Invention) However, if the representative point is measured within the common duct, it is not possible to perform multi-stage combustion with an appropriate air supply amount as described above. combustion management) could not be carried out, and NO8 in the combustion exhaust gas could not be effectively reduced.
本発明の目的は、バーナ個々に供給される燃焼用空気の
供給量を検出し得る燃焼用空気分析装置を提供せんとす
るにある。An object of the present invention is to provide a combustion air analyzer capable of detecting the amount of combustion air supplied to each burner.
(問題点を解決するための手段)
本発明の燃焼用空気分析装置は、工業炉のバーナへ燃焼
用空気を供給するため各室に仕切られているダクトの壁
部を貫通して挿入され、その先端側に取付けた酸素セン
サと、同じく先端側に、被測定ガス流に対し前記酸素セ
ンサからオフセット配置されて被測定ガスが直接接触す
る流量センサとを有するプローブを備えることを特徴と
する燃焼用空気分析装置である。(Means for Solving the Problems) The combustion air analyzer of the present invention is inserted through the wall of a duct partitioned into each chamber for supplying combustion air to the burner of an industrial furnace. Combustion characterized by comprising a probe having an oxygen sensor attached to the tip side thereof, and a flow rate sensor also located at the tip side and offset from the oxygen sensor with respect to the gas flow to be measured, with which the gas to be measured comes into direct contact. This is an air analyzer for air use.
(作 用)
本発明は、工業炉の火炉内の燃焼を最適状態にするため
、バーナへ通じる各ダクトにおいて、燃焼用空気の供給
空気量を測定する必要があることにもとづいている。こ
の供給空気量のうち燃焼にたずされる酸素だけに着目し
て考えれば、まず燃焼用空気に含まれる酸素濃度と、そ
の流量を検知すれば、供給空気量が求められる。以上の
要求から、本発明では、酸素センサおよび流量センサを
有するプローブが各ダクト内の代表点を測定するように
挿入配置される。しかも流量センサの作動を酸素センサ
が妨害しないように被測定ガス流に対し相互を段違いの
状態(オフセット配置)にしている。このため、燃焼用
空気中の酸素濃度および燃焼空気流量を同−設置点にふ
いて連続的に測定できる。またプローブは両センサが小
形なため、比較的細径にすることができる。(Function) The present invention is based on the fact that in order to optimize the combustion in the furnace of an industrial furnace, it is necessary to measure the amount of combustion air supplied in each duct leading to the burner. If we focus only on the oxygen that is brought into combustion out of this amount of supplied air, we can first determine the amount of supplied air by detecting the oxygen concentration contained in the combustion air and its flow rate. In view of the above requirements, in the present invention, a probe having an oxygen sensor and a flow rate sensor is inserted and arranged so as to measure a representative point within each duct. Moreover, in order to prevent the oxygen sensor from interfering with the operation of the flow rate sensor, they are placed at different levels (offset arrangement) with respect to the gas flow to be measured. Therefore, the oxygen concentration in the combustion air and the combustion air flow rate can be measured continuously by wiping at the same installation point. Furthermore, since both sensors of the probe are small, the diameter of the probe can be made relatively small.
(実施例) 本発明の実施例を図面に基づき説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
第1図に工業用燃焼炉の概略図を示す。■は火炉を、3
は火炉1に燃焼用空気を導入し各バーナに燃焼用空気を
供給し且つ各室に仕切られたセパレートダクトを、5は
セパレートダクト3に流れ込む燃焼用空気の流量を制限
する弁部材を夫々示す。火炉1にはセパレートダクト3
から火炉1に突出して設けられたバーナが各段に4本づ
つ2段にわたって配置されている。下段のバーナ7は還
元バーナであって上段のバーナ9が主バーナである。こ
れらバーナの上部炉壁にはNOポート11が形成されて
、これらによって二段燃焼を行うように構成されている
。Figure 1 shows a schematic diagram of an industrial combustion furnace. ■ is the furnace, 3
5 shows a separate duct that introduces combustion air into the furnace 1, supplies combustion air to each burner, and is partitioned into each chamber, and 5 shows a valve member that limits the flow rate of the combustion air flowing into the separate duct 3. . Furnace 1 has separate duct 3
Burners protruding from the furnace 1 are arranged in two stages, with four burners in each stage. The lower burner 7 is a reduction burner, and the upper burner 9 is a main burner. NO ports 11 are formed in the upper furnace walls of these burners, and are configured to perform two-stage combustion.
また、セパレートダクト3に燃焼用空気を供給するコモ
ンダクト13が設けられており、このコモンダクト13
へは、ニアブロワ15からエアヒータ17を経て送られ
る例えば酸素濃度20.6%の空気に、排ガス再循環路
19を経て送られる例えば酸素濃度2%の燃焼排ガスの
一部が混合された例えば酸素濃度17%の燃焼用空気が
供給される。これは一般に排ガス再循環方式と称されて
いる。さらに、各セパレートダクト3の、各バーナおよ
び各弁部材の間の位置に、燃焼用空気分析装置21が各
ダクトの管壁を貫通して挿入されている。Further, a common duct 13 is provided to supply combustion air to the separate duct 3.
For example, air with an oxygen concentration of 20.6% sent from the near blower 15 via the air heater 17 is mixed with a portion of the combustion exhaust gas with an oxygen concentration of 2%, sent through the exhaust gas recirculation path 19. 17% combustion air is provided. This is commonly referred to as exhaust gas recirculation. Further, a combustion air analyzer 21 is inserted into each separate duct 3 at a position between each burner and each valve member by penetrating the pipe wall of each duct.
次に、本発明による燃焼用空気分析装置の具体的一実施
例について以下に第2図に基づき説明する。Next, a specific embodiment of the combustion air analyzer according to the present invention will be described below with reference to FIG.
第2図において、被測定ガスである燃焼用空気(以下、
「被測定ガス」と称する)の酸素濃度を測定する酸素セ
ンサ用プローブ31と、同じく被測定ガスの流量を測定
する流量センサ用プローブ33とが、例えば各セパレー
トダクト3の壁部35に形成される開口37に挿通され
、これらプローブ31゜33がそれら基端部即ち端子箱
39にて一体にされ、この端子箱39に形成された取付
フランジ41と、壁部45に設けられた壁側フランジ4
3とを螺合し、前記プローブ31.33の挿通状態を維
持している。In Figure 2, combustion air (hereinafter referred to as
An oxygen sensor probe 31 that measures the oxygen concentration of a gas (hereinafter referred to as "measured gas") and a flow rate sensor probe 33 that similarly measures the flow rate of the measured gas are formed, for example, on the wall portion 35 of each separate duct 3. These probes 31 and 33 are integrated at their base ends, that is, the terminal box 39, and a mounting flange 41 formed on the terminal box 39 and a wall side flange provided on the wall 45 are inserted into the opening 37. 4
3 are screwed together to maintain the inserted state of the probes 31 and 33.
第3図に詳細に示すように、酸素センサ用のプローブ3
1の先端側には、例えば有底円筒状の酸素センサ45が
それが例えば境域め法によって気密に固定されたセンサ
留金具47を介してネジ等によってプローブ31のプロ
ーブ治具53に螺着されている。Probe 3 for the oxygen sensor, as shown in detail in FIG.
1, an oxygen sensor 45 having a cylindrical shape with a bottom, for example, is screwed onto the probe jig 53 of the probe 31 with a screw or the like via a sensor clasp 47 which is airtightly fixed by, for example, a boundary method. ing.
このように取付けられた酸素センサ45の周囲にはさら
に、ヒータ49を内蔵するヒータ保持具51(これらが
ヒータユニットを構成する)がセンサ留金具47に内側
から嵌合され、セメント接着によって一体的に固定され
ている。したがって、酸素センサ45およびセンサ留金
具47並びにヒータ49およびヒータ保持具51(即ち
ヒータユニット)が一体構造となってセンサユニット5
2を構成する。Further, around the oxygen sensor 45 mounted in this manner, a heater holder 51 containing a built-in heater 49 (these constitute a heater unit) is fitted into the sensor fastener 47 from the inside, and is integrally bonded with cement. Fixed. Therefore, the oxygen sensor 45, the sensor fastener 47, the heater 49, and the heater holder 51 (i.e., the heater unit) are integrated into the sensor unit 5.
2.
かかる酸素センサ45の被測定ガスに曝される側には、
ダスト等の流入を阻止するため、プローブ治具53に、
フィルタ保持具55を嵌合し、このフィルタ保持具55
に設けられた開口部にフィルタ57が嵌挿され、このフ
ィルタ57は、中心部に開口を有する押圧治具59をネ
ジ締めすることにより固定されている。ところでフィル
タ保持具55のセンサ留金具47と衡合する側の外側隅
部の外周部に段部を設けて、このフィルタ保持具55の
段部とプローブ治具53の間にガス通路60を形成する
。さらにこのフィルタ保持具55の校正ガス導入管61
の出口側の開口部63に一致させて内部空間67へ通じ
るガス出入口65を設け、さらにこのフィルタ保持具5
5のガス出入口65の反対側の部分とほぼ対向するプロ
ーブ治具53の位置に、ガス排出口69を設ける。した
がって、内部空間67から被測定ガス空間までの連通空
間が形成される。このため、内部空間67に導入された
被測定ガス若しくは校正ガスを迅速に外部へ排出するこ
とができる。On the side of the oxygen sensor 45 exposed to the gas to be measured,
In order to prevent the inflow of dust etc., the probe jig 53 has
The filter holder 55 is fitted, and this filter holder 55 is
A filter 57 is fitted into the opening provided in the opening, and the filter 57 is fixed by screwing a pressing jig 59 having an opening in the center. By the way, a step is provided on the outer periphery of the outer corner of the filter holder 55 on the side that matches the sensor fastener 47, and a gas passage 60 is formed between the step of the filter holder 55 and the probe jig 53. do. Furthermore, the calibration gas introduction pipe 61 of this filter holder 55
A gas inlet/outlet 65 leading to the internal space 67 is provided to coincide with the opening 63 on the outlet side of the filter holder 5.
A gas exhaust port 69 is provided at a position of the probe jig 53 that substantially faces the opposite side of the gas inlet/outlet port 65 of No. 5. Therefore, a communication space is formed from the internal space 67 to the gas space to be measured. Therefore, the gas to be measured or the calibration gas introduced into the internal space 67 can be quickly discharged to the outside.
斯様な所定形状の酸素センサに対して、被測定ガスがフ
ィルタ57を通過して内部空間67中に導入され、その
一部は被測定ガスの濃度差によるガス拡散および熱対流
によってガス置換が行われ、酸素センサ45の内側深部
に設けられた測定電極に到達する。その他の被測定ガス
は、図示のように、ガス出入口65、ガス通路60およ
びガス排出口69を通り外部へ放出される。したがって
、この酸素センサ45には、被測定ガスの流入から流出
へ至るガス流の通路が設けられているため、被測定ガス
が内部空間に速やかに導入され、しかも酸素センサの測
定電極へはほぼ平衡状態を保ちながらガス置換が行われ
ることによって、酸素センサ45の応答性を高く保ちつ
つ、熱衝撃に対する保護をも同時に行うことができる。For the oxygen sensor having such a predetermined shape, the gas to be measured passes through the filter 57 and is introduced into the internal space 67, and a portion of the gas is replaced by gas diffusion and thermal convection due to the difference in concentration of the gas to be measured. and reaches the measurement electrode provided deep inside the oxygen sensor 45. Other gases to be measured are discharged to the outside through a gas inlet/outlet 65, a gas passage 60, and a gas outlet 69, as shown in the figure. Therefore, since this oxygen sensor 45 is provided with a gas flow path from the inflow to the outflow of the gas to be measured, the gas to be measured is quickly introduced into the internal space, and moreover, almost all of the gas to be measured is introduced into the internal space. By performing gas replacement while maintaining an equilibrium state, the responsiveness of the oxygen sensor 45 can be maintained high and protection against thermal shock can be provided at the same time.
同様に、酸素センサの出力を校正するための校正ガス導
入の際には、まず校正ガスは、プローブ31の外側に配
される校正ガス導入管61を通り、開口部63およびガ
ス出入口65を経て内部空間67に充満される。このと
き、内部空間67は正圧状態になるため、被測定ガスの
流入は阻止される。内部空間67に充満した校正ガスの
一部は酸素センサ45の深部へ、ガス濃度差によるガス
拡散およびガス対流によってガス置換が行われて達し、
測定電極に接触する。その他の校正ガスは、内部空間6
7が被測定ガス雰囲気の圧力に対し負圧になった時点で
ガス通路60を経てガス排出口69から排出される。Similarly, when introducing a calibration gas to calibrate the output of the oxygen sensor, the calibration gas first passes through the calibration gas introduction tube 61 arranged outside the probe 31, passes through the opening 63 and the gas inlet/outlet 65. The internal space 67 is filled. At this time, since the internal space 67 is in a positive pressure state, the inflow of the gas to be measured is blocked. A part of the calibration gas filling the internal space 67 reaches the deep part of the oxygen sensor 45 after being replaced by gas diffusion and gas convection due to the difference in gas concentration.
Contact the measuring electrode. Other calibration gases are used in the internal space 6.
7 is discharged from the gas outlet 69 via the gas passage 60 when the pressure becomes negative with respect to the pressure of the gas atmosphere to be measured.
したがって、校正ガスの導入時に酸素センサ45の測定
電極を校正ガスが直撃せず、即ち急冷することがなく、
しかも、被測定ガスの測定時と校正ガスの導入時との間
における酸素センサの温度変化が少なく、精度の高い校
正を可能にする。Therefore, when the calibration gas is introduced, the measurement electrode of the oxygen sensor 45 is not directly hit by the calibration gas, that is, the measurement electrode is not rapidly cooled.
Furthermore, there is little temperature change in the oxygen sensor between the measurement of the gas to be measured and the introduction of the calibration gas, making highly accurate calibration possible.
一方、プローブ33の先端側には、第4図に示すように
被測定ガスの流速を測定する定温変形熱線式流速センサ
(以下に「流速センサ」と略称する)71が設けられて
いる。この流速センサ71は、流速を測定する感風素子
73と、温度補償のための風温素子75とを有し、また
プローブ33の、前記流速センサ71に対応する部分に
おいて、網目(メツシュ)フィルタ72が設けられて、
プローブ33内へのダスト等の流入を排除しつつ被測定
ガスが導入されるようにしている。ところで、感風素子
の原理を説明すると被測定ガス流内に配置され、センサ
部分としての抵抗線に電流が流されて加熱されたセンサ
部分に、被測定ガスが当たると、抵抗線が冷却されてそ
の温度が下がる。この時に奪われる熱量は流速に関係し
、このときの流速U (m/s)と放散熱量Hの関係は
Kingの式で示される。On the other hand, on the tip side of the probe 33, as shown in FIG. 4, a constant temperature deformable hot wire type flow rate sensor (hereinafter abbreviated as "flow rate sensor") 71 for measuring the flow rate of the gas to be measured is provided. This flow rate sensor 71 has a wind sensing element 73 for measuring the flow rate and an air temperature element 75 for temperature compensation, and a mesh filter is provided in the portion of the probe 33 corresponding to the flow rate sensor 71. 72 is provided,
The gas to be measured is introduced while preventing dust and the like from flowing into the probe 33. By the way, to explain the principle of the wind sensing element, when the sensor part is placed in the flow of the gas to be measured and is heated by passing a current through the resistance wire serving as the sensor part, when the gas to be measured hits the sensor part, the resistance wire is cooled down. The temperature will drop. The amount of heat taken away at this time is related to the flow velocity, and the relationship between the flow velocity U (m/s) and the amount of heat dissipated H at this time is expressed by King's equation.
H−(a+b−U ”l′)(T−Ta)
(1)ここで H:放散熱量
a、b、m :流体などにより決まる定数U:流速
T:加熱された物体(すなわち熱線
の温度)
Ta:周囲流体の温度
しかし、定温度型熱線流速センサでは放散熱量と同じだ
けの熱量を電流により供給し、放散熱lと供給熱量とを
常に一定に保ち、抵抗温度を一定に保っている。したが
って、流速はこの供給熱量を測定することにより求めら
れる。このため、熱線を一辺にもつブリッジ回路を構成
し、この熱線の抵抗をRI(、熱線に流れる電流を1s
tとすると、供給熱量Qは、
Q”IN’ ・R□ (2)となり、こ
のとき放散熱量Hと供給熱量QはつりあっているためH
=Qとおくと、
1、” Rn = (a+b ’ [J
”’″ )(T−Ta) (3)したが
って、1.−T関係およびTaが既知であれば、電流値
りを測定することにより、流速Uを求めることができる
。ただし、Taを求めるために、風温素子75を使用し
て、被測定ガスの温度を測定する。H-(a+b-U "l')(T-Ta)
(1) Here, H: Amount of heat dissipated a, b, m: Constant determined by the fluid etc. U: Flow velocity T: Heated object (i.e. temperature of the hot wire) Ta: Temperature of the surrounding fluid However, in a constant temperature type hot wire flow velocity sensor, The same amount of heat as the amount of heat dissipated is supplied by current, the amount of heat dissipated and the amount of heat supplied are always kept constant, and the resistance temperature is kept constant. Therefore, the flow rate can be determined by measuring the amount of heat supplied. For this reason, a bridge circuit with a hot wire on one side is constructed, and the resistance of this hot wire is set to RI (the current flowing through the hot wire is set to 1 s).
t, the amount of heat supplied Q is Q"IN' ・R
=Q, then 1,"Rn = (a+b' [J
"'" )(T-Ta) (3) Therefore, 1. If the -T relationship and Ta are known, the flow velocity U can be determined by measuring the current value. However, in order to obtain Ta, the temperature of the gas to be measured is measured using the air temperature element 75.
この熱線式感風素子73の特徴は、他の差圧式流量測定
、カルマン渦流量測定に比べて、流体の圧力、粘度等の
影響を受けない点にあり、ボイラのような工業炉に流入
する燃焼用空気の場合には、ドラフト圧が大きいので特
に有効である。また、この形式は、構造的にも小形、軽
量化が図れるため便利である。The feature of this hot wire type wind sensing element 73 is that it is not affected by fluid pressure, viscosity, etc. compared to other differential pressure type flow rate measurement and Karman vortex flow rate measurement, and it is not affected by fluid pressure, viscosity, etc. when flowing into an industrial furnace such as a boiler. This is particularly effective in the case of combustion air, since the draft pressure is high. Further, this type is convenient because it can be made smaller and lighter in terms of structure.
以上のように酸素センサ45を有するプローブ31と流
速センサ71を有するプローブ33とがその基端部にて
一体にされ、しかもそれぞれのプローブの先端側に互い
の作動を妨害しないように近接して配置しているため、
バーナ燃焼用空気中の酸素濃度および燃焼空気流量(即
ち酸素流量)をほぼ同一の設置点において連続的に測定
することができる。As described above, the probe 31 having the oxygen sensor 45 and the probe 33 having the flow rate sensor 71 are integrated at their proximal ends, and are placed close to each other at the distal ends of the probes so as not to interfere with each other's operations. Because it is placed
The oxygen concentration in the burner combustion air and the combustion air flow rate (ie, the oxygen flow rate) can be continuously measured at approximately the same installation point.
次に、プローブ31の先端部への酸素センサ45の取付
構造の変形例としては、第5図の要部断面図にて示すよ
うに、内向きフランジ83を有するプローブ31に、そ
の外方から金属製の円筒状のセル支持管85が挿入され
、このセル支持管85には外向きフランジ87と、截頭
円錐状の部分89とを具え、この截頭円錐状の部分89
に設けられた開口90に、有底円筒状の酸素センサ91
が、その底部をフランジ側に向けて嵌合されている。Next, as a modification of the mounting structure of the oxygen sensor 45 to the tip of the probe 31, as shown in the cross-sectional view of the main part in FIG. A metal cylindrical cell support tube 85 is inserted, the cell support tube 85 having an outwardly facing flange 87 and a frusto-conical portion 89.
An oxygen sensor 91 having a cylindrical shape with a bottom is inserted into an opening 90 provided in the
is fitted with its bottom facing the flange side.
さらに、センサ支持管85に、外向きフランジ93を有
する円筒状の被測定ガス導入管95を外方から挿入し、
センサ支持管85および被測定ガス導入管95をそれら
の外向き7ランジ87および93の区域でボルト等によ
って内向きフランジ83にねじ止めすることにより、プ
ローブ31に固定することができる。ところで、内向き
フランジ83右よび外向きフランジ87を貫通する校正
ガス導入管84が設けられて、校正ガスがセル支持管8
5および被測定ガス導入管95の間に形成された空隙を
通り酸素センサ91に送られるようにしている。なお、
前記被測定ガス導入管95のフランジ側聞口97に、除
塵用の多孔貫装のセラミックフィルタ99がアルミナセ
メント等の手段により接着されている。Furthermore, a cylindrical gas-to-be-measured introduction pipe 95 having an outward flange 93 is inserted into the sensor support pipe 85 from the outside,
The sensor support tube 85 and the gas-to-be-measured introduction tube 95 can be fixed to the probe 31 by screwing them to the inward flange 83 with bolts or the like in the areas of their outward seven flanges 87 and 93. By the way, a calibration gas introduction pipe 84 is provided that passes through the right side of the inward flange 83 and the outward flange 87, so that the calibration gas flows into the cell support tube 8.
5 and the gas to be measured is fed to the oxygen sensor 91 through a gap formed between the gas inlet pipe 95 and the gas to be measured. In addition,
A porous ceramic filter 99 for dust removal is adhered to the flange-side port 97 of the gas inlet pipe 95 using alumina cement or the like.
プローブ31の内部には、プローブめ基端側から挿入さ
れたステンレス製の支持金具101がプローブ31と同
芯状に延在し、この支持金具101 とプローブ31と
の間を基準ガスが拡散により流入されるようにしている
。また、この支持金具101には酸素センサ近傍の温度
を計測する温度検知手段103、例えば熱電対等が取付
金具105により取り付けられている。さらに支持金具
101の先端には、接合フランジ109を介して、環状
のヒータ113を有するヒータ支持管115が連結され
ている。このヒータ支持管115の内壁にはミ電気的接
触子117が絶縁碍子118を介して設けられおり、こ
の接触子117は、接触端子と、それを保持する凹状の
リングとから構成することができる。このような構成と
することにより、酸素センサが接触子117に挿入され
ると、酸素センサの所定の外表面に設けられた電極に電
気的に接続することができる。Inside the probe 31, a stainless steel support fitting 101 inserted from the proximal end of the probe extends concentrically with the probe 31, and the reference gas is diffused between the support fitting 101 and the probe 31. We are trying to get an influx of people. Further, a temperature detection means 103 for measuring the temperature near the oxygen sensor, such as a thermocouple, is attached to the support fitting 101 by a mounting fitting 105. Furthermore, a heater support tube 115 having an annular heater 113 is connected to the tip of the support fitting 101 via a joining flange 109 . An electrical contact 117 is provided on the inner wall of the heater support tube 115 via an insulator 118, and the contact 117 can be composed of a contact terminal and a concave ring that holds the contact terminal. . With such a configuration, when the oxygen sensor is inserted into the contactor 117, it can be electrically connected to an electrode provided on a predetermined outer surface of the oxygen sensor.
斯様に構成された装置は、その全部品が取り付けられた
状態において、被測定ガス導入管95とセンサ支持管8
5との間に円筒状の隙間が形成され、この隙間が、セン
サ支持管85を貫通してこの隙間に延在する校正ガス導
入管84のガス吹出口からのガスを案内し、検出セルの
基部側にその外周からガスを先端側に吹出させる。さら
にこの隙間は、隙間自体の表面積が大なることから、そ
の近傍にセル支持管85およびヒータ支持管115の管
壁を隔てて位置するヒータ113から校正ガスに熱を効
率良く伝達する。したがって、被測定ガスとの温度差が
大きい校正ガスを、検出セルに吹付けることによる検出
セルの急冷即ち温度調節の乱れを少なくすることができ
る。The device configured in this manner has the gas to be measured inlet pipe 95 and the sensor support pipe 8 when all its parts are attached.
A cylindrical gap is formed between the sensor support tube 85 and the gas outlet of the calibration gas introduction tube 84 that extends into the gap through the sensor support tube 85. Gas is blown out from the outer periphery of the base toward the tip. Furthermore, since the surface area of this gap itself is large, heat is efficiently transferred from the heater 113 located near the gap across the tube walls of the cell support tube 85 and the heater support tube 115 to the calibration gas. Therefore, it is possible to reduce the rapid cooling of the detection cell, that is, the disturbance in temperature control caused by spraying the calibration gas having a large temperature difference with the gas to be measured onto the detection cell.
(効 果)
以上の説明から明らかなように、本発明は、ボイラ等の
工業炉の各バーナへ通じる各ダクトに挿入配置された酸
素センサおよび流量センサを有するプローブによって、
燃焼用空気中の酸素濃度および燃焼空気流量をほぼ同一
の測定点において連続的に測定することができる。しか
も上記両センサが小形であるため、プローブ径を比較的
細くすることができる。(Effects) As is clear from the above description, the present invention provides a probe having an oxygen sensor and a flow rate sensor inserted into each duct leading to each burner of an industrial furnace such as a boiler.
The oxygen concentration in the combustion air and the combustion air flow rate can be continuously measured at approximately the same measurement point. Furthermore, since both of the sensors are small, the probe diameter can be made relatively small.
第1図は本発明の実施例である燃焼装置を示す全体概略
図、
第2図は本発明の燃焼用空気分析装置を示す側面図、
第3図は酸素センサの取付構造を示す断面図、第4図は
流速センサの内部構造を示す側面および平面図、
第5図は酸素センサの取付構造の変形例を示す断面図で
ある。
■・・・火炉 3・・・セパレートダクト5
・・・弁部材 7・・・バーナ9・・・バーナ
11・・・NOポート13・・・コモンダク
ト 15・・・ニアブロワ17・・・エアヒータ
19・・・排ガス再循環路21・・・燃焼用空気分析
装置
25・・・酸素センサ
31・・・酸素センサ用プローブ
33・・・流速センサ用プローブ
35・・・壁部 37・・・開口39・・・
端子箱 41・・・取付フランジ43・・・壁
側フランジ 45・・・酸素センサ47・・・センサ
留金具 49・・・ヒータ51・・・ヒータ保持具
52・・・センサユニット53・・・プローブ治具
55・・・フィルタ保持具57・・・フィルタ
59・・・押圧治具60・・・ガス通路 61
・・・校正ガス導入管63・・・開口部 65
・・・ガス出入口67・・・内部空間 69・・
・ガス排出ロア1・・・流速センサ 72・・・フ
ィルタ73・・・感風素子 75・・・風温素子
83・・・内向きフランジ 84・・・校正ガス導入管
85・・・センサ支持管 87・・・外向きフランジ
89・・・截頭円錐状の部分
90・・・開口 91・・・酸素センサ93
・・・外向きフランジ 95・・・被測定ガス導入管9
9・・・セラミックフィルタFIG. 1 is an overall schematic diagram showing a combustion device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view showing a combustion air analyzer of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view showing the mounting structure of an oxygen sensor. FIG. 4 is a side view and a plan view showing the internal structure of the flow rate sensor, and FIG. 5 is a sectional view showing a modification of the oxygen sensor mounting structure. ■...Furnace 3...Separate duct 5
...Valve member 7...Burner 9...Burner 11...NO port 13...Common duct 15...Near blower 17...Air heater
19...Exhaust gas recirculation path 21...Combustion air analyzer 25...Oxygen sensor 31...Oxygen sensor probe 33...Flow rate sensor probe 35...Wall part 37... Opening 39...
Terminal box 41...Mounting flange 43...Wall side flange 45...Oxygen sensor 47...Sensor fastener 49...Heater 51...Heater holder
52...Sensor unit 53...Probe jig
55... Filter holder 57... Filter
59...Press jig 60...Gas passage 61
...Calibration gas introduction pipe 63...Opening part 65
...Gas inlet/outlet 67...Internal space 69...
- Gas discharge lower 1...flow velocity sensor 72...filter 73...wind sensing element 75...air temperature element 83...inward flange 84...calibration gas introduction pipe 85...sensor support Pipe 87...Outward flange 89...Frost-conical portion 90...Opening 91...Oxygen sensor 93
...Outward flange 95...Measurement gas introduction pipe 9
9...Ceramic filter
Claims (1)
仕切られているダクトの壁部を貫通して挿入され、その
先端側に取付けた酸素センサと、同じく先端側に、被測
定ガス流に対し前記酸素センサからオフセット配置され
て被測定ガスが直接接触する流量センサとを有するプロ
ーブを備えることを特徴とする燃焼用空気分析装置。1. An oxygen sensor is inserted through the wall of a duct that is partitioned into each chamber to supply combustion air to the burner of an industrial furnace, and an oxygen sensor is attached to the tip of the duct, and a gas to be measured is attached to the tip of the duct. A combustion air analyzer comprising: a probe having a flow rate sensor that is offset from the oxygen sensor with respect to the flow and is in direct contact with the gas to be measured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63076440A JPH07119733B2 (en) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Combustion air analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63076440A JPH07119733B2 (en) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Combustion air analyzer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01250745A true JPH01250745A (en) | 1989-10-05 |
JPH07119733B2 JPH07119733B2 (en) | 1995-12-20 |
Family
ID=13605210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63076440A Expired - Fee Related JPH07119733B2 (en) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Combustion air analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07119733B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4662249B2 (en) | 2005-06-13 | 2011-03-30 | 株式会社ブリヂストン | Developing roller |
JP7275601B2 (en) * | 2019-01-23 | 2023-05-18 | 三浦工業株式会社 | boiler equipment |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63076440A patent/JPH07119733B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH07119733B2 (en) | 1995-12-20 |
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