JPH04315027A - 燃焼排ガス分析装置 - Google Patents
燃焼排ガス分析装置Info
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- JPH04315027A JPH04315027A JP7958391A JP7958391A JPH04315027A JP H04315027 A JPH04315027 A JP H04315027A JP 7958391 A JP7958391 A JP 7958391A JP 7958391 A JP7958391 A JP 7958391A JP H04315027 A JPH04315027 A JP H04315027A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は分析用排ガスの処理装置
に係り、特に排ガス中の窒素酸化物を凝縮水による吸収
等による低減なしで測定するのに好適な方法に関する。
に係り、特に排ガス中の窒素酸化物を凝縮水による吸収
等による低減なしで測定するのに好適な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭、石油など化石燃料の燃焼排ガス中
には有害な窒素酸化物が含有されている。ボイラ、ガス
タービンなどから発生する窒素酸化物を低減するには、
まず燃焼方法の改善によって窒素酸化物の発生を低減さ
せた後、排ガス中の窒素酸化物濃度を分析して定量し、
窒素酸化物に対応する量のアンモニアを添加して反応さ
せ無害な窒素に転じている。アンモニアは必要量以上添
加した場合、未反応アンモニアとして大気に流出し、か
えって窒素酸化物よりも大きな害を与える。そこで、常
に正確に排ガス中の窒素酸化物濃度を分析し把握するこ
とが重要である。通常、ボイラ煙道排ガスの窒素酸化物
濃度を連続して分析するには煙道の壁面に位置するフラ
ンジ孔にガス採取管と一次フィルタからなるガス採取口
を設け、ガス採取口より径８ｍｍ程度のテフロン管によ
り離れた場所にある窒素酸化物分析計までガスを３〜１
０リットル／ｍｉｎの吸引速度で導いている。採取ガス
は分析計内に入ってポンプで加圧された後、０．５〜１
リットル／ｍｉｎのガスが分枝して二次フィルタ、冷却
器を通ってダストと凝縮水が分離した後に乾燥したガス
として濃度検出器を通り濃度が検出される。
には有害な窒素酸化物が含有されている。ボイラ、ガス
タービンなどから発生する窒素酸化物を低減するには、
まず燃焼方法の改善によって窒素酸化物の発生を低減さ
せた後、排ガス中の窒素酸化物濃度を分析して定量し、
窒素酸化物に対応する量のアンモニアを添加して反応さ
せ無害な窒素に転じている。アンモニアは必要量以上添
加した場合、未反応アンモニアとして大気に流出し、か
えって窒素酸化物よりも大きな害を与える。そこで、常
に正確に排ガス中の窒素酸化物濃度を分析し把握するこ
とが重要である。通常、ボイラ煙道排ガスの窒素酸化物
濃度を連続して分析するには煙道の壁面に位置するフラ
ンジ孔にガス採取管と一次フィルタからなるガス採取口
を設け、ガス採取口より径８ｍｍ程度のテフロン管によ
り離れた場所にある窒素酸化物分析計までガスを３〜１
０リットル／ｍｉｎの吸引速度で導いている。採取ガス
は分析計内に入ってポンプで加圧された後、０．５〜１
リットル／ｍｉｎのガスが分枝して二次フィルタ、冷却
器を通ってダストと凝縮水が分離した後に乾燥したガス
として濃度検出器を通り濃度が検出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の方法で
排ガス中の通常の窒素酸化物濃度は測定できた。
排ガス中の通常の窒素酸化物濃度は測定できた。
【０００４】ところが排ガス中のＯ２濃度が高くなる場
合、あるいは煙道と分析計が離れていて、採取ガスが分
析計に到着するまでの時間が長い場合には排ガス中の窒
素酸化物の主成分を占めるＮＯがＮＯ２に酸化され、Ｎ
Ｏ２が凝縮水に吸収される。この場合、分析計に到達す
る窒素酸化物の量が減少し、見掛けの窒素酸化物濃度が
低減してしまう。この点について対策としてはテフロン
管を短くする以外の対策がとれなかった。
合、あるいは煙道と分析計が離れていて、採取ガスが分
析計に到着するまでの時間が長い場合には排ガス中の窒
素酸化物の主成分を占めるＮＯがＮＯ２に酸化され、Ｎ
Ｏ２が凝縮水に吸収される。この場合、分析計に到達す
る窒素酸化物の量が減少し、見掛けの窒素酸化物濃度が
低減してしまう。この点について対策としてはテフロン
管を短くする以外の対策がとれなかった。
【０００５】通常のボイラ排ガス中のＯ２濃度は低いた
めＮＯのＮＯ２への酸化は少なく、従来窒素酸化物濃度
分析値への影響は無視できた。しかし、本発明者等はタ
ービンとかディーゼル機関の排ガスのようにＯ２濃度が
高くなるとＮＯ２の生成と、このＮＯ２の凝縮水への吸
収による分析値低下は無視できないという知見を得た。
めＮＯのＮＯ２への酸化は少なく、従来窒素酸化物濃度
分析値への影響は無視できた。しかし、本発明者等はタ
ービンとかディーゼル機関の排ガスのようにＯ２濃度が
高くなるとＮＯ２の生成と、このＮＯ２の凝縮水への吸
収による分析値低下は無視できないという知見を得た。
【０００６】そこで本発明の目的は採取した排ガス中の
窒素酸化物の凝縮水への吸収と見掛けの分析値低下を防
止して、正確な採取ガス中の窒素酸化物濃度を測定する
ことである。
窒素酸化物の凝縮水への吸収と見掛けの分析値低下を防
止して、正確な採取ガス中の窒素酸化物濃度を測定する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は燃焼
排ガス煙道より排ガスの一部を連続して採取し、フィル
タと冷却器および窒素酸化物検出器に順次導いて分析す
る燃焼排ガス分析装置であって、煙道の排ガス採取位置
の直後の排ガス流路に冷却器を配置し、冷却された採取
ガスを窒素酸化物検出器に導く分析ガス導管を設けた燃
焼排ガス分析装置である。
排ガス煙道より排ガスの一部を連続して採取し、フィル
タと冷却器および窒素酸化物検出器に順次導いて分析す
る燃焼排ガス分析装置であって、煙道の排ガス採取位置
の直後の排ガス流路に冷却器を配置し、冷却された採取
ガスを窒素酸化物検出器に導く分析ガス導管を設けた燃
焼排ガス分析装置である。
【０００８】上記構成を採用すると煙道内に差し込む排
ガス採取管の取り付け位置より窒素酸化物検出器に至る
排ガス導管内での排ガスの移動時間を０．５分以上採る
ことができる。また、排ガスの採取直後に冷却器で処理
し、採取ガスを乾燥ガスとした後に分析ガス導管を経て
分析計へ送ることが重要である。
ガス採取管の取り付け位置より窒素酸化物検出器に至る
排ガス導管内での排ガスの移動時間を０．５分以上採る
ことができる。また、排ガスの採取直後に冷却器で処理
し、採取ガスを乾燥ガスとした後に分析ガス導管を経て
分析計へ送ることが重要である。
【０００９】装置としては煙道におけるガス採取管の頭
部にフィルタと冷却器を収納するのは設置スペースが小
さくなり好都合である。さらに、冷却器が煙道に接近し
ているので冷却器より発生する微量の凝縮水はガス採取
管と同じ座より排ガス煙道に戻し蒸発させるのが凝縮水
の蓄積がなく好都合である。
部にフィルタと冷却器を収納するのは設置スペースが小
さくなり好都合である。さらに、冷却器が煙道に接近し
ているので冷却器より発生する微量の凝縮水はガス採取
管と同じ座より排ガス煙道に戻し蒸発させるのが凝縮水
の蓄積がなく好都合である。
【００１０】
【作用】水を早期に採取ガスから分離しておけば、後に
ＮＯがＮＯ２に酸化されても水への吸収は発生せずガス
中のＮＯｘ濃度が低下することはない。このように予め
採取ガスを乾燥した場合、離れた場所の分析計に送る分
析ガス導管は細くても詰まることはない。ただし分析計
の応答を早くする必要があるので分析ガス導管内の線速
度を早くする必要があり、その場合、従来の吸引による
方法では通風圧力損失が大きくなるので、採取ガスを押
し込んで送るのが好ましい。ガス採取部にポンプを設け
ることで押し込み送風が可能となる。
ＮＯがＮＯ２に酸化されても水への吸収は発生せずガス
中のＮＯｘ濃度が低下することはない。このように予め
採取ガスを乾燥した場合、離れた場所の分析計に送る分
析ガス導管は細くても詰まることはない。ただし分析計
の応答を早くする必要があるので分析ガス導管内の線速
度を早くする必要があり、その場合、従来の吸引による
方法では通風圧力損失が大きくなるので、採取ガスを押
し込んで送るのが好ましい。ガス採取部にポンプを設け
ることで押し込み送風が可能となる。
【００１１】
【実施例】本発明を実施例を用いて説明する。
実施例１
本発明の効果を確認するため、模擬ガスを用いて実験し
た。ＮＯ濃度５００ｐｐｍ、Ｏ２濃度３％および１２％
、水蒸気７％、残りがＮ２からなる模擬ガスを調整し所
定容器に流通させた後、窒素酸化物濃度を測定した。 比較のため、Ｏ２１２％で水蒸気の無い系でも実験した
。結果を図１に示す。横軸が所定容器内でのガス滞留時
間、縦軸が窒素酸化物濃度の分析値である。
た。ＮＯ濃度５００ｐｐｍ、Ｏ２濃度３％および１２％
、水蒸気７％、残りがＮ２からなる模擬ガスを調整し所
定容器に流通させた後、窒素酸化物濃度を測定した。 比較のため、Ｏ２１２％で水蒸気の無い系でも実験した
。結果を図１に示す。横軸が所定容器内でのガス滞留時
間、縦軸が窒素酸化物濃度の分析値である。
【００１２】Ｏ２が無い場合あるいは水が無い場合は濃
度低下はない。しかし、水が有ってＯ２濃度が１２％に
上昇すると０．５分あたりから分析値の低下が始まる。 従ってＮＯがＮＯ２に酸化する０．５分以内に水を分離
すれば分析値の低下がないことが分かる。なお、本実験
で滞留時間が０．５分あたりまで濃度分析値の低下がな
く、以後、時間が長くなる程、加速度的に分析値が低下
しているが、これはＮＯのＮＯ２への酸化反応が中間生
成物を経て反応するラジカル反応であるために時間が経
過して中間生成物濃度が一定量以上に上昇しないと酸化
が進まないことによると考えられる。
度低下はない。しかし、水が有ってＯ２濃度が１２％に
上昇すると０．５分あたりから分析値の低下が始まる。 従ってＮＯがＮＯ２に酸化する０．５分以内に水を分離
すれば分析値の低下がないことが分かる。なお、本実験
で滞留時間が０．５分あたりまで濃度分析値の低下がな
く、以後、時間が長くなる程、加速度的に分析値が低下
しているが、これはＮＯのＮＯ２への酸化反応が中間生
成物を経て反応するラジカル反応であるために時間が経
過して中間生成物濃度が一定量以上に上昇しないと酸化
が進まないことによると考えられる。
【００１３】実施例２
本実施例は図２に示すように排ガス煙道に取り付けた採
取ガスの前処理器と窒素酸化物の分析計の具体例である
。図２において排ガス煙道１の内部にその先端部を突き
出したガス採取管２より排ガスは取り込まれ、一次フィ
ルタ５と二次フィルタ６および冷却器７を経てポンプ８
により押し込まれて窒素酸化物分析計１９に至る。本実
施例では冷却器７が分析計１９よりむしろガス採取管２
に接近していることが特徴である。さらに本実施例の特
徴としてガス採取管２の固定フランジ４に同時に冷却器
７およびポンプ８も固定されていることが挙げられる。
取ガスの前処理器と窒素酸化物の分析計の具体例である
。図２において排ガス煙道１の内部にその先端部を突き
出したガス採取管２より排ガスは取り込まれ、一次フィ
ルタ５と二次フィルタ６および冷却器７を経てポンプ８
により押し込まれて窒素酸化物分析計１９に至る。本実
施例では冷却器７が分析計１９よりむしろガス採取管２
に接近していることが特徴である。さらに本実施例の特
徴としてガス採取管２の固定フランジ４に同時に冷却器
７およびポンプ８も固定されていることが挙げられる。
【００１４】煙道１中の窒素酸化物濃度を分析するには
、まず排ガスの一部がガス採取管２内へ吸引されガス採
取管固定フランジ４の後にある前処理器９に入り、採取
ガス中のダストと水が分離される。一次フィルタ５と二
次フィルタ６で吸引した排ガス中のダストとミストが除
去された後、採取ガスは冷却器７で温度２℃程度まで冷
却され、採取ガス中の水分を凝縮分離した後、乾燥ガス
としてポンプ８により加圧されて分析ガス導管１１を通
って分析計１９に送られる。分析ガス導管１１は従来、
径８ｍｍの管を使用していたが、予めフィルタ５、６と
冷却器７で排ガス中のダストとミストおよび水分を除去
すれば、管径を細くしても閉塞などの不具合は生じない
。しかも、本実施例では従来の吸引の代わりにポンプ８
で加圧して分析ガス導管１１にガスを送り込むので、管
径を細くしてかつ管内流速を早めることができる。
、まず排ガスの一部がガス採取管２内へ吸引されガス採
取管固定フランジ４の後にある前処理器９に入り、採取
ガス中のダストと水が分離される。一次フィルタ５と二
次フィルタ６で吸引した排ガス中のダストとミストが除
去された後、採取ガスは冷却器７で温度２℃程度まで冷
却され、採取ガス中の水分を凝縮分離した後、乾燥ガス
としてポンプ８により加圧されて分析ガス導管１１を通
って分析計１９に送られる。分析ガス導管１１は従来、
径８ｍｍの管を使用していたが、予めフィルタ５、６と
冷却器７で排ガス中のダストとミストおよび水分を除去
すれば、管径を細くしても閉塞などの不具合は生じない
。しかも、本実施例では従来の吸引の代わりにポンプ８
で加圧して分析ガス導管１１にガスを送り込むので、管
径を細くしてかつ管内流速を早めることができる。
【００１５】分析計１９に到着したガスはガス流路切換
器１２で他のスパンガス類と切り換えられて流量調節器
１３に至り、所定量の流量に調節されて窒素酸化物濃度
検出器１６で濃度が検出され、排出ガス導管１８で排出
される。濃度検出値は分析値表示、転送器１４に送られ
表示、記録すると同時にプロセスの制御器に検出値が転
送される。窒素酸化物濃度検出器１６は定期的に空気、
スパンガスを流して校正する必要がありその制御を自動
校正制御器１５で行う。
器１２で他のスパンガス類と切り換えられて流量調節器
１３に至り、所定量の流量に調節されて窒素酸化物濃度
検出器１６で濃度が検出され、排出ガス導管１８で排出
される。濃度検出値は分析値表示、転送器１４に送られ
表示、記録すると同時にプロセスの制御器に検出値が転
送される。窒素酸化物濃度検出器１６は定期的に空気、
スパンガスを流して校正する必要がありその制御を自動
校正制御器１５で行う。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば排ガスの採取個所と分析
計との距離が長くなり分析ガス導管が長くなっても予め
水分を除去しておくのでＮＯ２の生成と吸収に起因する
見掛けＮＯｘ濃度検出値の低下が防止される。しかも分
析ガス導管内を流れるガス中に液体とか固体が含まれな
いので導管を細くでき、さらにガスを加圧する方式で導
管に送り込むのでガス線速度を早くでき、それだけ分析
の応答性が早まる。
計との距離が長くなり分析ガス導管が長くなっても予め
水分を除去しておくのでＮＯ２の生成と吸収に起因する
見掛けＮＯｘ濃度検出値の低下が防止される。しかも分
析ガス導管内を流れるガス中に液体とか固体が含まれな
いので導管を細くでき、さらにガスを加圧する方式で導
管に送り込むのでガス線速度を早くでき、それだけ分析
の応答性が早まる。
【図１】本発明の効果を示す実験結果の図である。
【図２】本発明の一実施例を示すフロー図である。
１ 煙道
２ ガス採取管
５、６ フィルタ
７ 冷却管
８ ポンプ
９ 前処理器
１０ 凝縮水排出管
１１ 分析ガス導管
１２ ガス流路切換器
１３ 流量調節器
１４ 分析値表示、転送器
１５ 自動校正制御器
１６ 窒素酸化物濃度検出器
１７ スパンガスボンベ
１８ 排出ガス導管
１９ 分析計
Claims (5)
- 【請求項１】 燃焼排ガス煙道より排ガスの一部を連
続して採取し、フィルタと冷却器および窒素酸化物検出
器に順次導いて分析する燃焼排ガス分析装置であって、
煙道の排ガス採取位置の直後の排ガス流路に冷却器を配
置し、冷却された採取ガスを窒素酸化物検出器に導く分
析ガス導管を設けたことを特徴とする燃焼排ガス分析装
置。 - 【請求項２】 煙道内に差し込む排ガス採取管の取り
付け位置より窒素酸化物検出器に至る排ガス導管内での
排ガスの移動時間が０．５分以上であることを特徴とす
る請求項１記載の燃焼排ガス分析装置。 - 【請求項３】 冷却器で発生した凝縮水を煙道に戻す
凝縮水配管を設置したことを特徴とする請求項１記載の
燃焼排ガス分析装置。 - 【請求項４】 煙道内に差し込む排ガス採取管の煙道
外側の端部にフィルタと冷却器を収納する容器を固定し
たことを特徴とする請求項１記載の燃焼排ガス分析装置
。 - 【請求項５】 フィルタと冷却器を収納した容器に、
さらに冷却器出口ガスを加圧した後、窒素酸化物検出器
に導くための排ガス押し込み用のガス移動用ポンプを設
置したことを特徴とする請求項４記載の燃焼排ガス分析
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7958391A JPH04315027A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 燃焼排ガス分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7958391A JPH04315027A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 燃焼排ガス分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04315027A true JPH04315027A (ja) | 1992-11-06 |
Family
ID=13694010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7958391A Pending JPH04315027A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 燃焼排ガス分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04315027A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5872305A (en) * | 1996-08-01 | 1999-02-16 | Testo Gmbh & Co. | Method for preparing a test gas stream |
| JP2009294174A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ガスサンプリング装置 |
| CN112774415A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-05-11 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 氮氧化物转换装置及烟气监测系统 |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP7958391A patent/JPH04315027A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5872305A (en) * | 1996-08-01 | 1999-02-16 | Testo Gmbh & Co. | Method for preparing a test gas stream |
| JP2009294174A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ガスサンプリング装置 |
| CN112774415A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-05-11 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 氮氧化物转换装置及烟气监测系统 |
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