KR101275882B1 - Continuous water vapor content measurement system of stack gas emissions - Google Patents
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Abstract
본 발명은 굴뚝배출가스 수분측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 굴뚝배출가스에 포함된 시간에 따른 수분의 질량을 지속적으로 측정가능한 수분측정부와, 상기 굴뚝배출가스에서 수분이 제거된 건조가스의 유량을 측정하는 건조가스유량측정부를 구비하고 있어, 상기 굴뚝배출가스에서 수분이 차지하는 비율을 지속적으로 측정할 수 있어 측정값의 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 상기 수분측정부의 부피가 작고 장치의 구성이 간단하여 설치가 용이하고 사용이 간편한 굴뚝배출가스 수분측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a flue gas exhaust gas measurement system, and more particularly, a moisture measurement unit capable of continuously measuring the mass of water with time included in the flue gas exhaust, and the moisture is removed from the flue gas exhaust Dry gas flow rate measuring unit for measuring the flow rate of the gas, it is possible to continuously measure the proportion of water in the chimney exhaust gas to improve the reliability of the measurement value, the volume of the water measuring unit is small The present invention relates to a chimney exhaust gas moisture measurement system having a simple configuration and easy installation.
Description
본 발명은 굴뚝배출가스 수분측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 굴뚝배출가스에 포함된 시간에 따른 수분의 질량을 지속적으로 측정가능한 수분측정부와, 상기 굴뚝배출가스에서 수분이 제거된 건조가스의 유량을 측정하는 건조가스유량측정부를 구비하고 있어, 상기 굴뚝배출가스에서 수분이 차지하는 비율을 지속적으로 측정할 수 있는 굴뚝배출가스 수분측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a flue gas exhaust gas measurement system, and more particularly, a moisture measurement unit capable of continuously measuring the mass of water with time included in the flue gas exhaust, and the moisture is removed from the flue gas exhaust It is provided with a dry gas flow rate measuring unit for measuring the flow rate of the gas, and relates to a flue gas discharge measurement system capable of continuously measuring the proportion of water in the chimney discharge gas.
일반적으로 굴뚝배출가스 연속모니터링 시스템(Tele Monitoring System)은 공장의 굴뚝에서 배출되는 가스 중 아황산가스(SO2), 질소산화물(NOx), CO(일산화탄소), HCI(염화수소), 불화수소(HF), 암모니아(NH3) 같은 대기오염물질의 배출상태 및 오염정도를 환경관리공단에서 24시간 동안 실시간으로 감시할 수 있도록 하여 대기오염물질의 배출절감 및 대기의 질을 개선하고, 환경오염사고를 미연에 방지하며, 주민들의 건강증진과 환경보전 참여의식 고취 및 환경정책수립에 필요한 기초자료 제공을 목적으로 하는 것이다.In general, the chimney flue gas continuous monitoring system includes sulfur dioxide (SO2), nitrogen oxides (NOx), CO (carbon monoxide), HCI (hydrogen chloride), hydrogen fluoride (HF), and the like. The environmental management agency can monitor the emission status and pollution level of air pollutants such as ammonia (NH3) for 24 hours in real time, reducing the emission of air pollutants, improving air quality, and preventing environmental pollution. It aims to provide residents with the basic data necessary for health promotion, environmental awareness and environmental policy.
이와 같은 굴뚝배출가스 연속모니터링 시스템은 굴뚝에 배출가스를 채취하기위한 시료채취부가 설치되어 있으며, 상기 시료채취부는 전처리장치와 연결되어 있고, 상기 전처리장치는 측정을 위해 상기 시료채취부에서 채취된 배출가스로부터 수분을 제거해주게 되며, 전처리장치를 거친 배출가스는 광흡수 분석법의 한 분야인 비분산적외선흡수법(Non Dispersive Infrared Detection :NDIR)을 이용한 측정기로 보내지게 되어 측정가스의 농도가 출력되는 것이다.The chimney exhaust gas continuous monitoring system is provided with a sampling unit for collecting the exhaust gas in the chimney, the sampling unit is connected to the pretreatment device, the pretreatment device is discharged from the sample collection unit for measurement Water is removed from the gas, and the exhaust gas passed through the pretreatment device is sent to the measuring device using Non Dispersive Infrared Detection (NDIR), which is a part of the light absorption analysis method, and the concentration of the measured gas is output. .
여기서 상기 비분산적외선흡수법은 광학필터를 사용하여 비교적 좁은 범위의 파장을 사용하여 측정하는 방법으로 광원(흑체발광)에서 방사된 적외선은 측정가스 시료 셀과 기준 셀로 들어가게 된다. 이때 측정가스 시료 셀에서는 측정가스 중에 함유된 측정성분에 의해 적외선이 흡수되어지고 불활성가스로 봉입된 기준 셀에서는 적외선이 흡수되지 않은 상태로 통과됨에 따라 측정가스측 검출부가 적외선에 의해서 미량의 변화를 갖게 되며 이러한 미량의 광변화를 센서를 이용하여 전기적 신호로 출력한 후 환산회로에서 연상하면 각 측정가스별로 농도가 출력되는 것이다.Here, the non-dispersion infrared absorption method is a method of measuring using a relatively narrow range of wavelengths using an optical filter, the infrared radiation emitted from the light source (black body light emission) is introduced into the measurement gas sample cell and the reference cell. In this case, the infrared gas is absorbed by the measurement component contained in the measurement gas in the measurement gas sample cell, and the infrared ray is not absorbed in the reference cell encapsulated with the inert gas. When a small amount of light change is output as an electrical signal using a sensor and associated with a conversion circuit, the concentration is output for each measurement gas.
한편, 상기와 같은 비분산적외선흡수법을 이용하여 측정가스의 농도를 측정함에 있어서, 측정에 방해되는 가장 큰 요인으로 측정가스에 포함되어 있는 수분을 들 수 있으며, 이는 전처리장치에서 제거된다.On the other hand, in measuring the concentration of the measurement gas using the non-dispersion infrared absorption method as described above, the biggest factor that interferes with the measurement is the moisture contained in the measurement gas, which is removed from the pretreatment apparatus.
하지만, 대기환경총량규제에 의한 배출가스의 오염정도를 측정하기 위해서는 상기 전처리장치에서 제거된 수분량의 측정이 필요하며, 종래에도 상기 수분량을 측정하는 장치가 개시된 바 있다.However, in order to measure the pollution degree of the exhaust gas by the total amount of the atmospheric environment, it is necessary to measure the amount of moisture removed from the pretreatment apparatus, and a device for measuring the amount of moisture has been disclosed.
도 1은 대기오염공정시험방법에 개시된 굴뚝배출가스 수분측정장치(이하 선행기술1)을 나타낸 것으로, 선행기술1은 흡인관(2); 흡습관(3); 냉각조(4); 및 복수개의 임핀저(5')를 구비한 임핀저트레인(5);을 포함하는 것을 특징으로 한다.Figure 1 shows a chimney exhaust gas moisture measurement device (hereinafter, prior art 1) disclosed in the air pollution process test method, the
또한, 상기 선행기술1을 이용한 수분량 측정방법은 흡습관(3)에 흡습제를 채운 후 표면의 부착물을 깨끗이 씻어내고 흡습관(3)의 콕크를 닫고 그 무게를 측정하는 제1무게측정단계(이하 측정된 값을이라함.); 임핀저트레인(5) 중에 첫 번째와 두 번째 임핀저(5)에 100mg의 물을 넣고 네 번째 임핀저(5)에 200~300g의 실리카겔을 넣는 물질삽입단계; 흡인관(2) 내부에서 수분이 응축하지 않도록 흡인관(2)을 보온 및 가열하며, 냉각조(4)를 사용하여 흡습관(3)을 냉각하는 온도조절단계; 흡인관(2)을 굴뚝(1')의 일측에 형성된 측정공(1)에 삽입하고 흡습관(3)을 연결한 후 흡습관(3)의 콕크를 열고 진공펌프 등의 흡인장치를 가동시켜 가스를 흡인하는 가스흡인단계; 흡인 중 가스온도, 압력 및 유량을 측정하는 측정단계; 필요한 배출가스를 흡인한 후 흡습관(3)의 콕크를 닫고 배관을 분리하는 배관분리단계; 흡습관(3) 표면의 수분 및 부착물을 잘 닦은 후 무게를 측정하는 제2무게측정단계;(이하 측정된 값을이라함.) 및 하기 계산식을 사용하는 수분량계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of measuring the amount of water using the
하지만, 선행기술1은 상기 굴뚝배출가스 연속모니터링 시스템(Tele Monitoring System)과의 연계가 불가능하여 측정값을 따로 계산하여 상기 굴뚝배출가스 연속모니터링 시스템(Tele Monitoring System)에 기입해야하며 측정장치의 부피가 크다는 단점이 있다.However, the
또한, 굴뚝배출가스는 공장의 연소 환경에 따라 수분량에 많은 차이를 보이므로 한 번의 측정으로는 정확한 값을 얻어낼 수 없으므로 연속적인 측정값을 필요로 하며, 상기 선행기술1은 장치의 부피가 크고 측정방법이 복잡하므로 연속적인 측정이 불가능하여 측정값의 신뢰도가 떨어진다는 단점이 있다.In addition, the chimney exhaust gas shows a lot of difference in the amount of water according to the combustion environment of the plant, so it is not possible to obtain an accurate value with a single measurement, and thus requires continuous measured values. Due to the complexity of the measurement method, there is a disadvantage in that the reliability of the measured value is lowered because continuous measurement is impossible.
또한, 또한, 한국등록특허 제1030931호('굴뚝의 배출가스 연속자동 측정 시스템 중 염화수소측정기 및 이를 사용한 배출가스의 측정방법' 이하 선행기술2)에는 굴뚝의 배출가스 연속자동 측정 시스템 중 염화수소측정기 및 이를 사용한 배출가스의 측정방법이 개시되어 있으며, 선행기술2는 굴뚝의 배출가스 연속자동 측정 시스템 중 염화수소측정기는 굴뚝의 배출 가스를 측정하기 위한, 배출가스 시료채취장치와; 상기 채취된 시료를 분석하는데 사용되는 교정물질과; 굴뚝 배출가스를 시료분석하기 위해 샘플가스를 혼합액과 혼합하는 기액혼합기와; 상기 기액혼합기에서 혼합된 기액을 다시 기체와 액체로 분리하여 배출하는 기액분리기와; 상기 기액분리기에서 배출된 액체에 담궜을 때 발생되는 전위차에 의해서 샘플가스 시료 성분을 분석하게 되는 전극부로 구성되어진 배출가스 연속자동 측정 시스템에 있어서, 상기 기액혼합기의 상부에는 흡수액유입관과 샘플가스유입관이 구비되고, 그 하부에는 시료가 기액이 혼합된 채로 상기 기액분리기에 공급되기위한 기액배출관이 구비되어지되, 상기 샘플가스유입관의 대응되는 위치에 교정가스유입관이 추가로 구비되며, 상기 교정물질은 버퍼탱크의 설정압으로 기체화된 표준가스를 사용하고, 표준가스로는 농도가 서로 다른 제로(zero)교정가스와 스판(span)교정가스를 사용하되, 각 교정가스는 선택적 공급될 수 있도록 3방향의 핀치밸브가 연결되고, 상기 핀치밸브를 경유한 교정가스는 상기 기액혼합기의 교정가스유입관에 유입되어지되, 샘플가스와 교정가스간에 선택적으로 공급될 수 있도록 상기 교정핀치밸브와 교정가스유입관 사이에는 샘플핀치밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 염화수소측정기를 개시하고 있다.In addition, Korean Patent No. 1030931 ('Hydrogen chloride measuring device in continuous flue gas continuous measurement system and method of measuring exhaust gas using the same') prior art 2) is described in the hydrogen chloride measuring system in the continuous automatic flue gas measurement system of the chimney and Disclosed is a method for measuring the exhaust gas using the same, and the prior art 2 is a hydrogen chloride measuring device of the continuous automatic measurement system of the exhaust gas of the chimney, for measuring the exhaust gas of the chimney; A calibration material used to analyze the sample taken; A gas-liquid mixer for mixing the sample gas with the mixed liquid to sample the flue gas; A gas-liquid separator for separating the gas-liquids mixed in the gas-liquid mixer again into a gas and a liquid; In the continuous automatic measurement system of the exhaust gas consisting of an electrode unit for analyzing the sample gas sample components by the potential difference generated when the liquid is discharged from the gas-liquid separator, the absorption liquid inlet pipe and the sample gas inlet on the upper portion of the gas-liquid mixer The tube is provided, the lower portion is provided with a gas-liquid discharge pipe for supplying the sample to the gas-liquid separator with the gas-liquid mixture, the calibration gas inlet pipe is further provided at a corresponding position of the sample gas inlet pipe, The calibration material uses standard gas gasified at the set pressure of the buffer tank, and zero calibration and span calibration gas of different concentrations are used as standard gases. Three-way pinch valve is connected so that the correction gas through the pinch valve is introduced into the correction gas inlet pipe of the gas-liquid mixer. , Between the sample gas and so as to be selectively supplied to between a calibration gas and said calibration pinch valve calibration gas inlet pipe, discloses a meter hydrogen chloride, it characterized in that the sample provided with a pinch valve.
선행기술2는 교정액으로 버퍼탱크의 설정압으로 기체화된 표준가스를 사용하여 이를 균일한 압력으로 공급하는 시스템 및 이를 이용하는 방법에 의해 시료가스를 측정함으로써, 교정을 할 경우 교정을 하기 전에 반드시 표준가스 업체의 성적서 또는 검사기관에 의뢰하여 검교정을 받아야 하기 때문에 신뢰성이 크게 높아지고, 통합 검사나 정도 검사에 있어서도 공인된 데이터 산출에 크게 기여할 수 있어 측정의 정확성을 높일 수 있고 객관적인 증명이 가능하며, 또한 응답속도가 종래의 교정액을 사용하는 방식에 비하여 30 내지 50% 이상 개선된 유용한 작용효과를 가지나, 선행기술2는 염화수소를 측정하기위한 시스템으로 수분을 측정하는 방법과는 상이하므로 이를 수분측정에 이용하는 것은 무리가 있다.Prior art 2 uses a standard gas gasified at the set pressure of the buffer tank as a calibration liquid, and measures the sample gas by a system using the same and a method using the same. Reliability is greatly increased because it needs to be calibrated by the test report or inspection institution of the standard gas company, and it can greatly contribute to the calculation of certified data in integrated inspection or accuracy inspection, so that the accuracy of the measurement can be improved and the objective proof is possible. In addition, the response speed is 30 to 50% or more than the use of the conventional calibration solution has a useful working effect, but the prior art 2 is a system for measuring hydrogen chloride, which is different from the method of measuring moisture, so it is measured moisture Using to is unreasonable.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 굴뚝배출가스에 포함된 시간에 따른 수분의 질량을 지속적으로 측정 가능한 수분측정부와, 상기 굴뚝배출가스에서 수분이 제거된 건조가스의 유량을 측정하는 건조가스유량측정부를 구비하고 있어, 지속적으로 굴뚝배출가스의 오염정도를 알 수 있는 굴뚝배출가스 연속모니터링 시스템(Tele Monitoring System)과 연계가 가능하며, 지속적인 측정이 이루어지므로 측정값의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 굴뚝배출가스 수분측정 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems as described above, an object of the present invention is a moisture measuring unit capable of continuously measuring the mass of water in accordance with the time contained in the flue gas, and the moisture in the flue gas It has a dry gas flow rate measuring unit that measures the flow rate of the removed dry gas, so it can be linked with the flue gas continuous monitoring system that can continuously check the pollution level of the flue gas. In order to improve the reliability of the measured value it is to provide a flue gas emission measurement system.
본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템은 일측이 굴뚝에 연결되며 굴뚝에서 발생하는 배출가스의 일부를 채취하는 시료채취부;와, 상기 시료채취부와 연결되며 채취된 굴뚝배출가스의 수분을 제거하는 전처리장치;와, 상기 전처리장치와 연결되며 상기 전처리장치에서 발생한 수분의 양을 측정하는 수분측정부;와, 상기 전처리장치와 연결되며 상기 전처리장치를 통과하여 수분이 제거된 배출가스의 유량을 측정하는 건조가스유량측정부;와, 상기 건조가스유량측정부와 연결되며 상기 건조가스유량측정부를 지난 건조가스를 분석하는 시료측정부;와, 상기 수분측정부와, 건조가스유량측정부 및 시료측정부와 연결되어 측정값을 기록하는 측정기록부;와, 상기 측정기록부의 측정값을 전달받아 수분량을 계산하는 측정값처리수단; 및 상기 측정값처리수단에서 계산된 값을 출력하는 출력수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention, the chimney exhaust gas moisture measurement system is connected to the chimney one side of the sampling portion for collecting a portion of the exhaust gas generated from the chimney ; and the pre-treatment connected to the sample collection portion to remove the moisture of the collected chimney exhaust gas And a water measurement unit connected to the pretreatment unit and measuring an amount of water generated by the pretreatment unit. A dry gas flow rate measuring unit; and a sample measuring unit connected to the dry gas flow rate measuring unit and analyzing the dry gas passing through the dry gas flow rate measuring unit; and the moisture measuring unit, the dry gas flow rate measuring unit, and the sample measuring unit. A measurement recording unit connected to the recording unit and recording the measured value ; Output means for outputting a value calculated by the measured value processing means; And a control unit.
또한, 상기 수분측정부는 상기 전처리장치로부터 발생한 수분을 포집하는 수분포집용기;와 상기 수분포집용기에서 측정된 수분을 제거하기위한 수분제거용기;와 상기 수분포집용기에 일측이 연결되고 타측이 상기 수분제거용기와 연결되어 상기 수분포집용기에서 수분제거용기로 수분을 이동시키는 연통관; 및 상기 수분포집용기의 하측에 위치하는 수분측정저울;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the moisture measuring unit is a moisture collection container for collecting the moisture generated from the pretreatment device ; And a water removal container for removing the water measured in the water collection container; And a communicating tube connected to one side of the water collecting container and the other side of the water collecting container to move water from the water collecting container to the water removing container ; And a water measurement scale positioned below the water collection container . And a control unit.
또한, 상기 수분측정부는 상기 수분측정저울의 하측에 위치하며 상기 수분측정저울의 진동을 방지하는 제1방진장치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the moisture measuring unit is located on the lower side of the moisture measuring scale, characterized in that the first dust-proof device for preventing the vibration of the moisture measuring scale is further provided.
또한, 상기 수분측정부는 상기 전처리장치로부터 발생한 수분을 포집하는 수분포집용기;와 상기 수분포집용기에서 측정된 수분을 제거하기위한 수분제거용기;와 상기 수분포집용기에 일측이 연결되고 타측이 상기 수분제거용기와 연결되는 연통관; 및 상기 수분포집용기의 일측에 부착되는 수위측정센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the moisture measuring unit is a moisture collection container for collecting the moisture generated from the pretreatment device ; And a water removal container for removing the water measured in the water collection container; And a communication pipe having one side connected to the water collecting container and the other side connected to the water removing container ; And a water level sensor attached to one side of the moisture collection container ; And a control unit.
또한, 상기 수분측정부는 상기 수분포집용기의 하측에 위치하며 상기 수분포집용기의 진동을 방지하는 제2방진장치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the moisture measuring unit is located on the lower side of the water collecting container is characterized in that the second dust-proof device for preventing the vibration of the water collecting container is further provided.
한편, 상기 수분측정부는 상기 수분포집용기가 수분제거용기보다 높은 위치에 설치되고 상기 연통관은 'U'자 형태로 형성되어, 상기 수분포집용기 내부의 수분을 상기 수분제거용기로 이송시키는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the moisture measuring unit is installed in a position higher than the moisture collection container and the water collecting vessel and the communication tube is formed in the 'U' shape, characterized in that to transfer the water in the water collection container to the water removal container. do.
이에 따라, 본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템은 수분측정부가 지속적으로 수분량을 측정하여 측정기록부에 전달함으로써, 굴뚝배출가스의 수분량을 지속적으로 측정할 수 있어 굴뚝배출가스 연속모니터링 시스템(Tele Monitoring System)과 연계가 가능하다는 장점이 있다.Accordingly, the chimney exhaust gas moisture measuring system of the present invention by continuously measuring the moisture content of the water measuring unit to the measurement record, it is possible to continuously measure the water content of the chimney exhaust gas chimney exhaust gas continuous monitoring system (Tele Monitoring System) It has the advantage of being able to link with.
또한, 공장의 연소 환경에 따라 굴뚝배출가스에 포함된 수분량이 변할 수 있으므로 정확한 오염정도를 측정하기 어려우나, 본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템은 지속적으로 수분량을 측정하므로, 수분측정값의 신뢰도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, the amount of water contained in the flue gas fluctuates depending on the combustion environment of the plant, so it is difficult to accurately measure the degree of contamination, but the chimney flue gas moisture measurement system of the present invention continuously measures the amount of water, thereby improving reliability of the moisture measurement value. The advantage is that you can.
또한, 본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템은 간편한 장치로 지속적인 수분량을 측정할 수 있으므로, 설치가 용이하며 사용이 간편하다는 장점이 있다.In addition, the chimney exhaust gas moisture measurement system of the present invention has the advantage that it is easy to install and easy to use because it can measure the continuous amount of moisture in a simple device.
도 1은 종래의 굴뚝배출가스 수분측정장치를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템을 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템을 이용하여 굴뚝배출가스에 포함된 수분량을 측정한 값을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a conventional chimney exhaust gas moisture measurement device.
Figure 2 is a schematic diagram showing a chimney exhaust gas moisture measurement system of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the value of measuring the amount of moisture contained in the chimney exhaust gas using the present inventors chimney exhaust gas moisture measurement system.
Figure 4 is a schematic diagram showing another embodiment of the present inventors chimney exhaust gas moisture measurement system.
본 발명은 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)에 관한 것으로, 굴뚝배출가스의 오염정도를 연속적으로 측정하는 굴뚝배출가스 연속모니터링 시스템(Tele Monitoring System)에 연계되어 시간에 따라 굴뚝배출가스에 포함된 수분량을 지속적으로 측정하는 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a chimney exhaust gas
한편, 본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)은 대기환경총량규제를 따르며, 대기환경총량규제에 배출가스의 오염정도를 측정하는 식은 다음과 같다.On the other hand, the chimney exhaust gas
따라서, 대기환경총량규제에 의해 단위시간당 오염물질의 배출량을 계산하기 위해서는 배출가스의 유량을 계산할 필요가 있으며 배출가스 유량을 계산하는 식은 아래와 같다.Therefore, in order to calculate the emissions of pollutants per unit time by the regulation of the total amount of air environment, it is necessary to calculate the flow rate of the exhaust gas, and the formula for calculating the exhaust gas flow rate is as follows.
굴뚝이 원형, 직사각형 및 정사각형 단면일 때,When the chimney is round, rectangular and square cross section,
굴뚝이 상부원형 및 아치형 단면일때,When the chimney is of upper circular and arcuate cross section,
연소계산에 의할 때,By combustion calculation,
위의 세 가지 공식에 의하여 대기환경총량규제에서 제시된 단위시간당 오염물질의 농도를 계산하는 데 필요한 배출가스의 유량을 계산할 수 있다.The above three formulas can be used to calculate the flow rate of off-gases required to calculate the concentrations of pollutants per unit time given in the regulation of the total air volume.
또한, 이를 계산하기 위해서는 굴뚝에서 선정된 각 측정점의 온도, 정압 및 동압을 측정해야 하며, 굴뚝 중심에 가까운 한 측정점을 선택하여 배출가스 중의 수분량 및 배출가스의 밀도를 알 수 있어야 한다.In addition, to calculate this, it is necessary to measure the temperature, static pressure and dynamic pressure of each measuring point selected from the chimney, and select the measuring point close to the center of the chimney to know the moisture content and the density of the exhaust gas.
따라서, 상기 굴뚝배출가스의 수분량을 측정하기 위하여 본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)이 개시되며, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
Accordingly, the chimney exhaust gas
실시예1Example 1
도 2는 본 발명인 굴뚝배출가스의 수분측정 시스템을 나타낸 개략도이며, 도 2를 참조하여 본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정시스템을 설명한다.Figure 2 is a schematic diagram showing the moisture measurement system of the chimney exhaust gas of the present invention, with reference to Figure 2 describes the chimney exhaust gas moisture measurement system of the present invention.
본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)은 일측이 굴뚝에 연결되며 굴뚝에서 발생하는 배출가스의 일부를 채취하는 시료채취부(10);와, 상기 시료채취부(10)와 연결되며 채취된 굴뚝배출가스의 수분을 제거하는 전처리장치(20);와, 상기 전처리장치(20)와 연결되며 상기 전처리장치(20)에서 발생한 수분의 양을 측정하는 수분측정부(30);와, 상기 전처리장치(20)와 연결되며 상기 전처리장치(20)를 통과하여 수분이 제거된 배출가스의 유량을 측정하는 건조가스유량측정부(40);와, 상기 건조가스유량측정부(40)와 연결되며 상기 건조가스유량측정부(40)를 지난 건조가스를 분석하는 시료측정부(50);와, 상기 수분측정부(30)와, 건조가스유량측정부(40) 및 시료측정부(50)와 연결되어 측정값을 기록하는 측정기록부(60);와, 상기 측정기록부(60)의 측정값을 전달받아 수분량을 계산하는 측정값처리수단(70); 및 상기 측정값처리수단(70)에서 계산된 값을 출력하는 출력수단(80);을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present inventors chimney exhaust gas
또한, 상기 시료채취부(10)는 시료를 흡입할 수 있는 흡인관을 포함하며, 상기 흡인관은 굴뚝에 형성된 측정공에 삽입되고 상기 굴뚝배출가스의 일부가 측정을 위하여 상기 굴뚝배출가스의 유속과 동일한 속도로 상기 시료채취부(10)로 흡인되어 상기 전처리장치(20)로 이송되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 전처리장치(20)는 냉각수단이 구비되어 상기 굴뚝배출가스를 냉각하여 수증기를 응축하며, 상기 굴뚝배출가스 내부의 수증기는 액체상태로 상기 수분포집용기(31)로 배출되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 시료측정부(50)는 내부에 유량계를 구비하고 있어, 수분이 제거된 굴뚝배출가스 각각의 성분에 대한 유량측정이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 수분측정부(30)는 상기 전처리장치(20)로부터 발생한 수분을 포집하는 수분포집용기(31);와 상기 수분포집용기(31)에서 측정된 수분을 제거하기위한 수분제거용기(32);와 상기 수분포집용기(31)에 일측이 연결되고 타측이 상기 수분제거용기(32)와 연결되어 상기 수분포집용기(31)에서 수분제거용기(32)로 수분을 이동시키는 연통관(33); 및 상기 수분포집용기(31)의 하측에 위치하여 상기 수분포집용기(31)에 포집된 수분의 양을 측정하고, 상기 측정기록부(60)와 연결되어 측정된 수분값을 전달하는 수분측정저울(34);을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 수분측정저울(34)은 상기 전처리장치(20)에서 수분이 발생하는 순간부터 일정한 시간간격으로 수분의 질량을 측정하여 상기 측정기록부(60)로 전송하는 것을 특징으로 하며, 상기 수분측정저울(34)에서 측정된 값을 이용하여 단위시간당 수분 질량의 증가량을 선형회귀분석법(linear least square method)을 이용하여 계산할 수 있다. In addition, the
또한, 상기 수분측정부(30)는 상기 수분측정저울(34)의 하측에 위치하며 상기 수분측정저울(34)의 진동을 방지하는 제1방진장치(36)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 수분측정부(30)는 상기 수분포집용기(31)가 수분제거용기(32)보다 높은 위치에 설치되고 상기 연통관(33)은 'U'자 형태로 형성되어, 상기 수분포집용기(31)와 수분제거용기(32) 각각의 내부에 보관된 액체의 표면에 작용하는 대기압 차이와 중력을 이용하여 상기 수분포집용기(31) 내부의 수분을 상기 수분제거용기(32)로 이송시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the
따라서, 상기 수분측정부(30)는 상기 수분포집용기(31) 내부의 수분을 상기 수분제거용기(32)로 이송시키기위한 별도의 장치가 따로 필요하지 않으므로, 경제적이고 사용이 간편하다는 장점이 있다.Therefore, the
또한, 상기 측정값처리수단(70)은 컴퓨터일 수 있으며, 다음과 같은 식을 이용하여 수분량을 측정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the measured value processing means 70 may be a computer, characterized in that for measuring the amount of moisture using the following equation.
상기 굴뚝배출가스 내부의 수분량을 계산하는 식에서 ,값은 상기 수분측정장치에서 측정되며 나머지 값은 상기 건조가스유량측정부(40)에서 측정되는 것을 특징으로 한다.In the formula for calculating the amount of water inside the chimney exhaust gas , The value is measured in the moisture measuring device and the remaining value is characterized in that measured in the dry gas flow measuring unit (40).
도 3은 본 발명인 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)을 이용하여 상기 굴뚝배출가스에 포함된 수분을 실시간으로 측정한 값을 나타낸 그래프이며, 상기 굴뚝배출가스에 포함된 수분의 측정 시, 외부환경 조건은 온도가 24.6℃이며, 압력이 771mmHg이고, 수증기압이 5.69mmHg이다.3 is a graph showing a value measured in real time the moisture contained in the chimney exhaust gas using the chimney exhaust gas
도 3을 참조로 할 때, 상기 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)을 이용하여 수분량을 측정한 결과, 수분증가량은 도 3의 그래프에서 기울기와 동일하며 그 값은 4.629(mg/s)를 나타내었고, 건조가스의 유량()은 4.6 (l/min)으로 측정되었다.Referring to Figure 3, as a result of measuring the moisture content using the chimney exhaust gas
또한, 도 3에서 상기 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)은 수분량이 일정하게 증가하여 수분량이 80(g)에서 90(g) 사이가 되면 수분이 상기 수분제거용기(32)로 배출되는 것을 알 수 있으며, 수분이 배출되는 시점까지 소요되는 시간은 30분 또는 1시간으로 상기 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)은 30분 또는 1시간 단위로 수분증가량을 측정할 수 있음을 알 수 있다.In addition, in the chimney exhaust gas
또한, 상기 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)은 일정한 시간 간격으로 측정한 값을 토대로 계산된 것이므로 기존의 수분량 측정 장치보다 높은 신뢰도를 가질 수 있는 효과가 있다.
In addition, the chimney exhaust gas
실시예2Example 2
도 2에 도시한 본 발명의 굴뚝배출가스 수분측정 시스템(100)은 실시예1에 나타낸 구성과 동일하되, 도 2에 도시된 것과 같은 상기 수분측정부(30)를 변형실시 한 또 다른 실시예를 도 4를 참조하여 설명한다.Chimney exhaust gas
상기 수분측정부(30)는 상기 전처리장치(20)로부터 발생한 수분을 포집하는 수분포집용기(31);와 상기 수분포집용기(31)에서 측정된 수분을 제거하기위한 수분제거용기(32);와 상기 수분포집용기(31)에 일측이 연결되고 타측이 상기 수분제거용기(32)와 연결되어 상기 수분포집용기(31)에서 수분제거용기(32)로 수분을 이동시키는 연통관(33); 및 상기 수분포집용기(31)의 일측에 부착되며 상기 수분포집용기(31)의 수위를 측정하고 상기 측정기록부(60)와 연결되어 측정값을 상기 측정기록부(60)로 전달하는 수위측정센서(35);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 수위측정센서(35)는 상기 수분포집용기(31)의 수분이 상기 연통관(33)을 통해 상기 수분제거용기(32)로 배출될 수 있는 높이에 부착되며, 상기 수위측정센서(35)가 부착된 위치까지 수분이 포집되는 시점을 상기 수위측정센서(35)가 상기 측정기록부(60)로 전달하는 것을 특징으로 한다.In addition, the water
따라서, 상기 수분측정부(30)는 상기 수위측정센서(35)의 위치까지 수분이 포집된 시점을 지속적으로 상기 측정기록부(60)로 전달함으로써 상기 수분포집용기(31) 내부의 수분이 포집되는데 걸린 시간을 측정할 수 있고, 상기 수위측정센서(35)가 부착되는 높이와 상기 수분포집용기(31)의 단면적을 알 수 있으므로 상기 수분포집용기(31)에 포집된 수분의 부피를 알 수 있으며, 이를 토대로 시간에 따른 수분량을 계산할 수 있다. Therefore, the
또한, 상기 수분측정부(30)는 상기 수분포집용기(31)의 하측에 위치하며 상기 수분포집용기(31)의 진동을 방지하는 제2방진장치(37)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
100 : 굴뚝배출가스 수분측정 시스템
10 : 시료채취부 20 : 전처리장치
30 : 수분측정부 31 : 수분포집용기
32 : 수분제거용기 33 : 연통관
34 : 수분측정저울 35 : 수위측정센서
36 : 제1방진장치 37 : 제2방진장치
40 : 건조가스유량측정부 50 : 시료측정부
60 : 측정기록부 70 : 측정값처리수단
80 : 출력수단100: chimney exhaust gas moisture measurement system
10: sample collection unit 20: pretreatment device
30: moisture measuring unit 31: moisture collection container
32: water removal container 33: communication tube
34: moisture measuring scale 35: water level sensor
36: first vibration isolator 37: second vibration isolator
40: dry gas flow rate measuring unit 50: sample measuring unit
60: measuring recording unit 70: measuring value processing means
80: output means
Claims (6)
상기 시료채취부(10)와 연결되며 채취된 굴뚝배출가스의 수분을 제거하는 전처리장치(20);
상기 전처리장치(20)로부터 발생한 수분을 포집하는 수분포집용기(31)와 상기 수분포집용기(31)에서 측정된 수분을 제거하기위한 수분제거용기(32)와 상기 수분포집용기(31)에 일측이 연결되고 타측이 상기 수분제거용기(32)와 연결되는 연통관(33) 및 상기 수분포집용기(31)의 하측에 위치하는 수분측정저울(34)로 구성되는 수분측정부(30);
상기 전처리장치(20)와 연결되며 상기 전처리장치(20)를 통과하여 수분이 제거된 배출가스의 유량을 측정하는 건조가스유량측정부(40);
상기 건조가스유량측정부(40)와 연결되며 상기 건조가스유량측정부(40)를 지난 건조가스를 분석하는 시료측정부(50);
상기 수분측정부(30)와, 건조가스유량측정부(40) 및 시료측정부(50)와 연결되어 측정값을 기록하는 측정기록부(60);
상기 측정기록부(60)의 측정값을 전달받아 수분량을 계산하는 측정값처리수단(70); 및
상기 측정값처리수단(70)에서 계산된 값을 출력하는 출력수단(80); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴뚝배출가스 수분측정 시스템.One side is connected to the chimney sample collection unit 10 for collecting a portion of the exhaust gas generated from the chimney ;
A pretreatment device 20 connected to the sample collection part 10 to remove moisture of the collected chimney discharge gas ;
One side of the water collecting container 31 for collecting water generated from the pretreatment device 20 and the water removing container 32 for removing the water measured by the water collecting container 31 and the water collecting container 31. A water measurement unit 30 having a connection pipe 33 connected to the other side and connected to the water removal container 32 and a water measurement scale 34 positioned below the water collection container 31 ;
A dry gas flow rate measurement unit 40 connected to the pretreatment device 20 and measuring a flow rate of the exhaust gas from which moisture is removed by passing through the pretreatment device 20 ;
A sample measuring unit 50 connected to the dry gas flow measuring unit 40 and analyzing the dry gas passing through the dry gas flow measuring unit 40 ;
A measurement recording unit 60 connected to the moisture measuring unit 30, the dry gas flow measuring unit 40, and the sample measuring unit 50 to record the measured value ;
Measurement value processing means (70) for receiving the measurement value of the measurement recording unit (60) and calculating the amount of moisture ; And
Output means (80) for outputting the value calculated by the measured value processing means (70 ); Chimney exhaust gas moisture measurement system comprising a.
상기 시료채취부(10)와 연결되며 채취된 굴뚝배출가스의 수분을 제거하는 전처리장치(20);
상기 전처리장치(20)로부터 발생한 수분을 포집하는 수분포집용기(31)와 상기 수분포집용기(31)에서 측정된 수분을 제거하기위한 수분제거용기(32)와 상기 수분포집용기(31)에 일측이 연결되고 타측이 상기 수분제거용기(32)와 연결되는 연통관(33) 및 상기 수분포집용기(31)의 일측에 부착되는 수위측정센서(35)로 구성되는 수분측정부(30);
상기 전처리장치(20)와 연결되며 상기 전처리장치(20)를 통과하여 수분이 제거된 배출가스의 유량을 측정하는 건조가스유량측정부(40);
상기 건조가스유량측정부(40)와 연결되며 상기 건조가스유량측정부(40)를 지난 건조가스를 분석하는 시료측정부(50);
상기 수분측정부(30)와, 건조가스유량측정부(40) 및 시료측정부(50)와 연결되어 측정값을 기록하는 측정기록부(60);
상기 측정기록부(60)의 측정값을 전달받아 수분량을 계산하는 측정값처리수단(70); 및
상기 측정값처리수단(70)에서 계산된 값을 출력하는 출력수단(80); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴뚝배출가스 수분측정 시스템.One side is connected to the chimney sample collection unit 10 for collecting a portion of the exhaust gas generated from the chimney ;
A pretreatment device 20 connected to the sample collection part 10 to remove moisture of the collected chimney discharge gas ;
One side of the water collecting container 31 for collecting water generated from the pretreatment device 20 and the water removing container 32 for removing the water measured by the water collecting container 31 and the water collecting container 31. The water measuring unit 30 is composed of a communication tube 33 connected to the other side and the water removal container 32 and a water level measuring sensor 35 attached to one side of the water collection container 31 ;
A dry gas flow rate measurement unit 40 connected to the pretreatment device 20 and measuring a flow rate of the exhaust gas from which moisture is removed by passing through the pretreatment device 20 ;
A sample measuring unit 50 connected to the dry gas flow measuring unit 40 and analyzing the dry gas passing through the dry gas flow measuring unit 40 ;
A measurement recording unit 60 connected to the moisture measuring unit 30, the dry gas flow measuring unit 40, and the sample measuring unit 50 to record the measured value ;
Measurement value processing means (70) for receiving the measurement value of the measurement recording unit (60) and calculating the amount of moisture ; And
Output means (80) for outputting the value calculated by the measured value processing means (70 ); Chimney exhaust gas moisture measurement system comprising a.
상기 수분측정부(30)는 상기 수분포집용기(31)가 수분제거용기(32)보다 높은 위치에 설치되고 상기 연통관(33)은 'U'자 형태로 형성되어, 상기 수분포집용기(31) 내부의 수분을 상기 수분제거용기(32)로 이송시키는 것을 특징으로 하는 굴뚝배출가스 수분측정 시스템. The method according to claim 2 or 3,
The moisture measuring unit 30 is the moisture collection container 31 is installed at a position higher than the water removal container 32 and the communication tube 33 is formed in the 'U' shape, the moisture collection container 31 Chimney exhaust gas moisture measurement system, characterized in that for transferring the water inside the moisture removal container (32).
상기 수분측정부(30)는 상기 수분측정저울(34)의 하측에 위치하며 상기 수분측정저울(34)의 진동을 방지하는 제1방진장치(36)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 굴뚝배출가스 수분측정 시스템. The method of claim 2,
The moisture measuring unit 30 is located below the moisture measuring scale 34, and the chimney exhaust gas further comprises a first dustproof device 36 for preventing vibration of the moisture measuring scale 34. Moisture Measurement System.
상기 수분측정부(30)는 상기 수분포집용기(31)의 하측에 위치하며 상기 수분포집용기(31)의 진동을 방지하는 제2방진장치(37)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 굴뚝배출가스 수분측정 시스템.
The method of claim 5,
The moisture measurement unit 30 is located below the moisture collection container 31, the chimney exhaust gas, characterized in that further provided with a second dustproof device (37) for preventing the vibration of the water collection container (31). Moisture Measurement System.
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