JPH07234185A - 回収ボイラのカリウム濃度測定装置 - Google Patents
回収ボイラのカリウム濃度測定装置Info
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- JPH07234185A JPH07234185A JP2654794A JP2654794A JPH07234185A JP H07234185 A JPH07234185 A JP H07234185A JP 2654794 A JP2654794 A JP 2654794A JP 2654794 A JP2654794 A JP 2654794A JP H07234185 A JPH07234185 A JP H07234185A
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- Japan
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- potassium
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回収ボイラの節炭器等への燃焼灰付着を防
ぎ、同回収ボイラの長期連続操業に寄与する。 【構成】 回収ボイラ２の炉壁２１に設けたファイバ鏡
筒２３に同ファイバ鏡筒２３に入射された炉内光が同フ
ァイバ鏡筒内部の集光レンズ２４で集光されて光ファイ
バ１８へ入射するよう、同光ファイバ１８の一端を設置
し、回収ボイラ２内のチャーベッド３の燃焼による火炎
を前記光ファイバ１８で受光する。光ファイバ１８の他
端は分光器１９に接続し、光ファイバ１８から送られて
くる光を同分光器１９で分光分析する。その結果を演算
装置２０で処理し、チャーベッド３から発生するカリウ
ムの濃度を連続的に測定できる。
ぎ、同回収ボイラの長期連続操業に寄与する。 【構成】 回収ボイラ２の炉壁２１に設けたファイバ鏡
筒２３に同ファイバ鏡筒２３に入射された炉内光が同フ
ァイバ鏡筒内部の集光レンズ２４で集光されて光ファイ
バ１８へ入射するよう、同光ファイバ１８の一端を設置
し、回収ボイラ２内のチャーベッド３の燃焼による火炎
を前記光ファイバ１８で受光する。光ファイバ１８の他
端は分光器１９に接続し、光ファイバ１８から送られて
くる光を同分光器１９で分光分析する。その結果を演算
装置２０で処理し、チャーベッド３から発生するカリウ
ムの濃度を連続的に測定できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回収ボイラのチャーベ
ッドで発生するカリウム蒸気等のカリウムの濃度を連続
的に測定できる装置に関する。
ッドで発生するカリウム蒸気等のカリウムの濃度を連続
的に測定できる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】回収ボイラは、黒液を燃焼させてその保
有熱量により発電用若しくは工業用諸設備に供される蒸
気を発生させ、又黒液中に含まれる薬剤の原料を回収し
蒸解工程に利用するボイラである。
有熱量により発電用若しくは工業用諸設備に供される蒸
気を発生させ、又黒液中に含まれる薬剤の原料を回収し
蒸解工程に利用するボイラである。
【０００３】従来の回収ボイラの構成は、図４に示すよ
うに、チップ蒸解工程から廃液として排出される黒液は
噴射ガン１により回収ボイラ２の炉内に噴霧される。噴
霧された黒液は炉内で浮遊乾燥されて炉底に落下してチ
ャーベッド３を形成する。このチャーベッド３及び炉内
を浮遊している黒液及び炉内ガス体は燃焼用空気として
投入されるチャーベッド底部一次空気４、チャーベッド
頂上部二次空気５及び炉上部三次空気６により燃焼され
る。このとき発生する燃焼排ガス７は過熱器８、蒸気ド
ラム９及び節炭器１０を通って熱交換に供され、その後
電気集塵機１１を通って煙突１２から系外へ排ガス１３
として排出される。
うに、チップ蒸解工程から廃液として排出される黒液は
噴射ガン１により回収ボイラ２の炉内に噴霧される。噴
霧された黒液は炉内で浮遊乾燥されて炉底に落下してチ
ャーベッド３を形成する。このチャーベッド３及び炉内
を浮遊している黒液及び炉内ガス体は燃焼用空気として
投入されるチャーベッド底部一次空気４、チャーベッド
頂上部二次空気５及び炉上部三次空気６により燃焼され
る。このとき発生する燃焼排ガス７は過熱器８、蒸気ド
ラム９及び節炭器１０を通って熱交換に供され、その後
電気集塵機１１を通って煙突１２から系外へ排ガス１３
として排出される。
【０００４】回収ボイラには長期運転が求められるが、
過熱器８や節炭器１０等のチューブへ燃焼灰１４の付着
による閉塞が起こりやすく、これが原因で連続操業の妨
げになっている。燃焼灰１４の付着は同灰中に含まれて
いるカリウムによって起こるが、一般に、燃焼灰１４中
のカリウムの含有量が多くなると、同灰の融点が下がっ
て同灰が液状に変化し易くなるので、付着性が高くな
る。カリウムは元来黒液中に含まれていたものがチャー
ベッド３の上部から蒸発して発生し、その後燃焼灰１４
に含有されたものである。燃焼灰１４中のカリウム量つ
まりカリウム濃度は、チャーベッド３の燃焼温度によっ
て変化する。
過熱器８や節炭器１０等のチューブへ燃焼灰１４の付着
による閉塞が起こりやすく、これが原因で連続操業の妨
げになっている。燃焼灰１４の付着は同灰中に含まれて
いるカリウムによって起こるが、一般に、燃焼灰１４中
のカリウムの含有量が多くなると、同灰の融点が下がっ
て同灰が液状に変化し易くなるので、付着性が高くな
る。カリウムは元来黒液中に含まれていたものがチャー
ベッド３の上部から蒸発して発生し、その後燃焼灰１４
に含有されたものである。燃焼灰１４中のカリウム量つ
まりカリウム濃度は、チャーベッド３の燃焼温度によっ
て変化する。
【０００５】回収ボイラでは、前記チャーベッド３の燃
焼温度が最適となるように全空気量、一次空気４、二次
空気５、三次空気６の比率及び風圧等をコントロールし
ているが、その基準となる燃焼灰１４中のカリウム濃度
を計測するには、電気集塵機１１にて捕集した捕集灰１
５を分析計１６で調べる他に方法がなかった。
焼温度が最適となるように全空気量、一次空気４、二次
空気５、三次空気６の比率及び風圧等をコントロールし
ているが、その基準となる燃焼灰１４中のカリウム濃度
を計測するには、電気集塵機１１にて捕集した捕集灰１
５を分析計１６で調べる他に方法がなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】回収ボイラの黒液成分
は、チップ蒸解工程におけるチップの材質によって種々
に変化するため、同一燃焼条件であってもチャーベッド
の燃焼温度が変化する。従って、チャーベッドからのカ
リウム発生量も変化する。しかし、カリウム濃度計測は
灰採取によるオフライン計測なので結果が出てくるまで
に時間がかかり、計測結果をボイラの運転条件に十分反
映させることができないという欠点があった。本発明は
このような欠点を解消することを目的とする。
は、チップ蒸解工程におけるチップの材質によって種々
に変化するため、同一燃焼条件であってもチャーベッド
の燃焼温度が変化する。従って、チャーベッドからのカ
リウム発生量も変化する。しかし、カリウム濃度計測は
灰採取によるオフライン計測なので結果が出てくるまで
に時間がかかり、計測結果をボイラの運転条件に十分反
映させることができないという欠点があった。本発明は
このような欠点を解消することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、回収ボイラ内のチャーベッド燃焼による
火炎を受光する受光装置と、同受光装置から得た光を分
光分析する分光器と、前記チャーベッドから発生するカ
リウムの輝線スペクトル近傍の波長におけるスペクトル
強度測定値によりガス温度値を出力し、同ガス温度値と
カリウム輝線スペクトル強度出力値とによりカリウム濃
度を出力する演算装置とを備えてなることを特徴とす
る。
め、本発明は、回収ボイラ内のチャーベッド燃焼による
火炎を受光する受光装置と、同受光装置から得た光を分
光分析する分光器と、前記チャーベッドから発生するカ
リウムの輝線スペクトル近傍の波長におけるスペクトル
強度測定値によりガス温度値を出力し、同ガス温度値と
カリウム輝線スペクトル強度出力値とによりカリウム濃
度を出力する演算装置とを備えてなることを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】炉内のチャーベッド燃焼による火炎からの光を
分光分析すると、ガス温度に対応したプランクの放射則
に基づく連続放射スペクトルと、チャーベッドより発生
したカリウム原子が周囲の高温ガス体により熱励起され
た輝線スペクトルが重畳されたスペクトルが得られる。
カリウムの輝線スペクトルは７６６．４９ｎｍと７６
９．９０ｎｍである。カリウムスペクトルの絶対強度
は、カリウムの濃度と温度に関係している。ガス温度即
ちカリウム温度は連続放射スペクトルから求めることが
できる。従って、カリウム濃度は前記スペクトル強度を
ガス温度で補正して求めることができる。
分光分析すると、ガス温度に対応したプランクの放射則
に基づく連続放射スペクトルと、チャーベッドより発生
したカリウム原子が周囲の高温ガス体により熱励起され
た輝線スペクトルが重畳されたスペクトルが得られる。
カリウムの輝線スペクトルは７６６．４９ｎｍと７６
９．９０ｎｍである。カリウムスペクトルの絶対強度
は、カリウムの濃度と温度に関係している。ガス温度即
ちカリウム温度は連続放射スペクトルから求めることが
できる。従って、カリウム濃度は前記スペクトル強度を
ガス温度で補正して求めることができる。
【０００９】即ちカリウム濃度Ｎと輝線スペクトルＩλ
1 との関係は次の式で表される。
1 との関係は次の式で表される。
【数１】 但し、 Ｅλ1 ：アインシュタインの上位エネルギーレベル Ｉλ1 ：カリウム輝線スペクトル強度 Ｔｇ ：ガス温度 Ｃλ ：光学系によって決まる定数 λ1 ：カリウム輝線スペクトル波長を示す このとき、ガス温度Ｔｇは次の式で表される。
【数２】 但し、 λ2 、λ3 ：解析波長（カリウムの輝線スペクトル
の前後の波長で任意） Ｉλ2 、Ｉλ3 ：解析波長λ2 及びλ3 におけるスペク
トル強度 Ｃ2 ：プランクの第２放射定数 上記（２）式よりガス温度を求め、（１）式に代入して
カリウム濃度を求めることができる。
の前後の波長で任意） Ｉλ2 、Ｉλ3 ：解析波長λ2 及びλ3 におけるスペク
トル強度 Ｃ2 ：プランクの第２放射定数 上記（２）式よりガス温度を求め、（１）式に代入して
カリウム濃度を求めることができる。
【００１０】本発明において、分光器はカリウム輝線ス
ペクトルの前後の波長範囲を分光可能なものを使用す
る。同分光器は炉内のチャーベッド燃焼の火炎による光
を分光分析し、図３のような分光結果を得る。この分光
結果が演算装置に伝送され、同演算装置では同分光結果
を基に上記（１）、（２）式の演算を行い、チャーベッ
ドから発生するカリウムの濃度を算出する。
ペクトルの前後の波長範囲を分光可能なものを使用す
る。同分光器は炉内のチャーベッド燃焼の火炎による光
を分光分析し、図３のような分光結果を得る。この分光
結果が演算装置に伝送され、同演算装置では同分光結果
を基に上記（１）、（２）式の演算を行い、チャーベッ
ドから発生するカリウムの濃度を算出する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明装置の一実施例を図面に基づい
て説明する。図１は本願発明にかかる回収ボイラ及び同
回収ボイラのカリウム濃度計を示している。同図におい
て、１乃至１４は図４で示した従来の回収ボイラと同じ
部材又は同じ機器を示す。カリウム濃度測定装置１７
は、光ファイバ１８、分光器１９及び演算装置２０とか
ら構成される。同回収ボイラ２の炉内火炎を受光できる
ように前記光ファイバ１８はその一端を炉壁２１に設置
している。図２に、前記光ファイバ１８と前記炉壁２１
の接続部分の拡大図を示す。
て説明する。図１は本願発明にかかる回収ボイラ及び同
回収ボイラのカリウム濃度計を示している。同図におい
て、１乃至１４は図４で示した従来の回収ボイラと同じ
部材又は同じ機器を示す。カリウム濃度測定装置１７
は、光ファイバ１８、分光器１９及び演算装置２０とか
ら構成される。同回収ボイラ２の炉内火炎を受光できる
ように前記光ファイバ１８はその一端を炉壁２１に設置
している。図２に、前記光ファイバ１８と前記炉壁２１
の接続部分の拡大図を示す。
【００１２】同図において、炉壁２１にはチャーベッド
燃焼による火炎からの光を炉外へ取り出すための開口２
７が設けられており、同開口２７には、先端に入射窓２
２を有しかつ内部断面が前記光ファイバ１８の直径より
も大きいファイバ鏡筒２３が設置されている。ファイバ
鏡筒２３の内部には集光レンズ２４を介して光ファイバ
１８を設置する。前記ファイバ鏡筒２３への光ファイバ
１８の設置位置は、前記入射窓２２及び集光レンズ２４
の集点距離によって決定される。前記ファイバ鏡筒２３
には空気供給口２５を設けて同空気供給口２５から空気
を流入させる。同空気を流入させることによって、前記
ファイバ鏡筒２３内部の集光レンズ２４及び光ファイバ
１８はチャーベッド燃焼による熱から保護されると共
に、前記ファイバ鏡筒２３の先端の入射窓２２より空気
を噴出させることにより、炉内から飛散してきた粒子等
により開口部が汚れるのを防ぐことが可能となる。な
お、２８はシール用Ｏリングである。
燃焼による火炎からの光を炉外へ取り出すための開口２
７が設けられており、同開口２７には、先端に入射窓２
２を有しかつ内部断面が前記光ファイバ１８の直径より
も大きいファイバ鏡筒２３が設置されている。ファイバ
鏡筒２３の内部には集光レンズ２４を介して光ファイバ
１８を設置する。前記ファイバ鏡筒２３への光ファイバ
１８の設置位置は、前記入射窓２２及び集光レンズ２４
の集点距離によって決定される。前記ファイバ鏡筒２３
には空気供給口２５を設けて同空気供給口２５から空気
を流入させる。同空気を流入させることによって、前記
ファイバ鏡筒２３内部の集光レンズ２４及び光ファイバ
１８はチャーベッド燃焼による熱から保護されると共
に、前記ファイバ鏡筒２３の先端の入射窓２２より空気
を噴出させることにより、炉内から飛散してきた粒子等
により開口部が汚れるのを防ぐことが可能となる。な
お、２８はシール用Ｏリングである。
【００１３】前記光ファイバ１８の他端は前記分光器１
９に接続され、同光ファイバ１８を通って分光器１９に
到達した炉内光は同分光器１９で分光される。図３は同
分光器１９で分光された分光結果の一例である。このス
ペクトル分布は演算装置２０に伝送される。同演算装置
２０は図３に示す連続スペクトルを上記（２）式により
解析しガス温度を求め、同ガス温度と図２の輝線スペク
トル強度を（１）に代入しチャーベッドから発生するカ
リウムの濃度を求める。
９に接続され、同光ファイバ１８を通って分光器１９に
到達した炉内光は同分光器１９で分光される。図３は同
分光器１９で分光された分光結果の一例である。このス
ペクトル分布は演算装置２０に伝送される。同演算装置
２０は図３に示す連続スペクトルを上記（２）式により
解析しガス温度を求め、同ガス温度と図２の輝線スペク
トル強度を（１）に代入しチャーベッドから発生するカ
リウムの濃度を求める。
【００１４】なお、回収ボイラ内のチャーベッド燃焼に
よる火炎を受光し分光器に導びく受光装置は、上記のよ
うな光ファイバに限定されるものではなく、レンズやミ
ラー等を使用した受光装置で構成してもよい。つまり、
前記火炎光の波長の情報を前記分光器に正しく伝えられ
る装置であればどのようなものであってもよい。
よる火炎を受光し分光器に導びく受光装置は、上記のよ
うな光ファイバに限定されるものではなく、レンズやミ
ラー等を使用した受光装置で構成してもよい。つまり、
前記火炎光の波長の情報を前記分光器に正しく伝えられ
る装置であればどのようなものであってもよい。
【００１５】
【発明の効果】本発明のカリウム濃度測定装置を使用す
ることにより、回収ボイラ運転中にリアルタイムでチャ
ーベッドから発生するカリウムの濃度計測が可能とな
り、このため、カリウムの発生量を低く維持する同回収
ボイラの運転が可能になる。その結果、過熱器及び節炭
器等のチューブへの燃焼灰付着を少なくできるので、回
収ボイラの長期連続操業を可能とする。
ることにより、回収ボイラ運転中にリアルタイムでチャ
ーベッドから発生するカリウムの濃度計測が可能とな
り、このため、カリウムの発生量を低く維持する同回収
ボイラの運転が可能になる。その結果、過熱器及び節炭
器等のチューブへの燃焼灰付着を少なくできるので、回
収ボイラの長期連続操業を可能とする。
【図１】本発明の一実施例に係る回収ボイラのカリウム
濃度測定装置の構成図。
濃度測定装置の構成図。
【図２】本発明に係る回収ボイラの炉壁への光ファイバ
の接続状態を表す断面図。
の接続状態を表す断面図。
【図３】回収ボイラの炉内火炎の分光結果を表すグラ
フ。
フ。
【図４】従来の回収ボイラ及び同回収ボイラの燃焼灰の
カリウム濃度分析計に係る構成図。
カリウム濃度分析計に係る構成図。
１ 黒液噴射ガン ２ 回収ボイラ ３ チャーベッド ４ チャーベッド底部一次空気 ５ チャーベッド頂上部二次空気 ６ 炉上部三次空気 ７ 燃焼排ガス ８ 過熱器 ９ 蒸気ドラム １０ 節炭器 １１ 電気集塵機 １２ 煙突 １３ 排ガス １４ 燃焼灰 １５ 捕集灰 １６ 分析計 １７ カリウム濃度測定装置 １８ 光ファイバ １９ 分光器 ２０ 演算装置 ２１ 炉壁 ２２ 入射窓 ２３ ファイバ鏡筒 ２４ 集光レンズ ２５ 空気供給口 ２６ 空気の流れ
Claims (1)
- 【請求項１】 回収ボイラ内のチャーベッド燃焼による
火炎を受光する受光装置と、同受光装置から得た光を分
光分析する分光器と、前記チャーベッドから発生するカ
リウムの輝線スペクトル近傍の波長におけるスペクトル
強度測定値によりガス温度値を出力し、同ガス温度値と
カリウム輝線スペクトル強度出力値とによりカリウム濃
度を出力する演算装置とを備えてなることを特徴とする
回収ボイラのカリウム濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2654794A JPH07234185A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 回収ボイラのカリウム濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2654794A JPH07234185A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 回収ボイラのカリウム濃度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07234185A true JPH07234185A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12196544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2654794A Withdrawn JPH07234185A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 回収ボイラのカリウム濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07234185A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009139714A1 (en) | 2008-05-13 | 2009-11-19 | Soottech Aktiebolag | A method for measuring conditions in a power boiler furnace using a sootblower |
-
1994
- 1994-02-24 JP JP2654794A patent/JPH07234185A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009139714A1 (en) | 2008-05-13 | 2009-11-19 | Soottech Aktiebolag | A method for measuring conditions in a power boiler furnace using a sootblower |
| US8584540B2 (en) | 2008-05-13 | 2013-11-19 | Soottech Aktiebolag | Method for measuring conditions in a power boiler furnace using a sootblower |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |