JP3086508B2 - Analyzer for unburned hydrocarbons in flue gas - Google Patents
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラなどから排出さ
れる燃焼排ガス中に含まれる可燃性の未燃炭化水素を分
析する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for analyzing combustible unburned hydrocarbons contained in flue gas discharged from a boiler or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ボイラなどにおける燃焼のメカニズムは
完全には明確になってないのが現状である。従って、燃
焼の解析のために、ボイラなどから排出される燃焼排ガ
ス中に存在する可燃性の未燃炭化水素を分析しようとす
ると、未燃炭化水素の状態が気体状であったり、液体状
であったり、また、その種類や濃度が多種多様であるこ
とが多い。そのため、前記可燃性の未燃炭化水素を分析
することは従来行われておらず、その一部のガス状物質
については、全炭化水素としてＦＩＡ法などで測定が行
われている。2. Description of the Related Art At present, the mechanism of combustion in a boiler or the like has not been completely clarified. Therefore, in order to analyze the combustible unburned hydrocarbons present in the combustion exhaust gas discharged from a boiler or the like for combustion analysis, the state of the unburned hydrocarbons is gaseous or liquid. And their types and concentrations are often diverse. Therefore, the analysis of the flammable unburned hydrocarbon has not been conventionally performed, and a part of the gaseous substance is measured as the total hydrocarbon by the FIA method or the like.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
ボイラなどの燃焼管理などのために、燃焼排ガス中に含
まれる可燃性の未燃炭化水素を分析できるようにするこ
とが要望されている。However, in recent years,
It is desired to be able to analyze flammable unburned hydrocarbons contained in flue gas for combustion control of boilers and the like.
【０００４】本発明は、上述の事柄に留意してなされた
もので、その目的とするところは、燃焼排ガス中に含ま
れる可燃性の未燃炭化水素を効率よく連続的に分析する
ことができる燃焼排ガス中の未燃炭化水素分析装置を提
供することにある。[0004] The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and an object thereof is to efficiently and continuously analyze combustible unburned hydrocarbons contained in flue gas. An object of the present invention is to provide an apparatus for analyzing unburned hydrocarbons in flue gas.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る燃焼排ガス中の未燃炭化水素分析装置
は、燃焼排ガス中に含まれる可燃性未燃物質を酸化させ
る酸化手段を備えた第１サンプルガスラインと、前記可
燃性未燃物質のうちの特定の未燃炭化水素を分離する分
離手段および前記特定の未燃炭化水素が分離された残り
の可燃性未燃物質を酸化させる酸化手段を備えた第２サ
ンプルガスラインと、前記両サンプルガスラインの下流
側に設けられ、両サンプルガスラインをそれぞれ経た燃
焼排ガスが導入される分析ユニットとを含み、この分析
ユニットに、前記両サンプルガスラインを経た燃焼排ガ
スに含まれるＣＯ 2 の濃度差を測定するためのガス分析
計とベースＣＯ 2 の濃度を測定するためのガス分析計と
を設け、前記ベースＣＯ 2 の濃度を考慮して前記ＣＯ 2
の濃度差を補正するようにしている。 In order to achieve the above object, an apparatus for analyzing unburned hydrocarbons in flue gas according to the present invention comprises oxidizing means for oxidizing combustible unburned substances contained in flue gas. The first sample gas line, the separating means for separating the specific unburned hydrocarbons from the combustible unburned substances, and oxidizing the remaining combustible unburned substances from which the specific unburned hydrocarbons are separated. A second sample gas line provided with oxidizing means, and an analysis unit provided downstream of the two sample gas lines and into which flue gas passed through each of the two sample gas lines is introduced.
The combustion exhaust gas passing through both sample gas lines
Gas analysis to measure the difference in the concentration of CO 2 contained in gas
Analyzer and gas analyzer for measuring the concentration of base CO 2
And the CO 2 is taken into consideration in consideration of the concentration of the base CO 2.
Is corrected.
【０００６】[0006]
【作用】前記構成よりなる燃焼排ガス中の未燃炭化水素
分析装置においては、例えばボイラから煙道に排出され
た燃焼排ガスは、ガス採取口を経てプローブ内に入り、
さらに、第１サンプルガスラインと第２ガスラインとに
分かれて導入される。第１サンプルガスラインに導入さ
れた燃焼排ガスは、これに含まれる可燃性未燃物質が所
定の温度に加熱された酸化手段によってＣＯ2 に変換さ
れた後、分析ユニットに送られる。一方、第２サンプル
ガスラインに導入された燃焼排ガスは、これに含まれる
可燃性未燃物質のうちの特定の未燃炭化水素が分離手段
によって分離された後、残りの可燃性未燃物質が所定の
温度に加熱された酸化手段によってＣＯ2 に変換された
後、分析ユニットに送られる。In the apparatus for analyzing unburned hydrocarbons in flue gas having the above-mentioned structure, for example , flue gas discharged from a boiler into a flue enters a probe through a gas sampling port.
Further, the gas is introduced into the first sample gas line and the second gas line separately. The combustion exhaust gas introduced into the first sample gas line is sent to the analysis unit after the combustible unburned substance contained therein is converted into CO 2 by oxidizing means heated to a predetermined temperature. On the other hand, the flue gas introduced into the second sample gas line has the remaining combustible unburned matter after the specific unburned hydrocarbons among the combustible unburned substances contained therein are separated by the separation means. After being converted to CO 2 by oxidizing means heated to a predetermined temperature, it is sent to the analysis unit .
【０００７】そして、前記分析ユニットには、前記両サ
ンプルガスラインを経た燃焼排ガスに含まれるＣＯ 2 の
濃度差を測定するためのガス分析計とベースＣＯ 2 の濃
度を測定するためのガス分析計とが設けられており、前
者のガス分析計からは、前記両サンプルガスラインを経
た燃焼排ガスに含まれるＣＯ 2 の濃度差（差量濃度）を
表す信号ａが出力され、後者のガス分析計からは、煙道
内を流れるベースＣＯ 2 の濃度を表す信号ｂが出力され
る。そして、後述するように、前記ＣＯ 2 の差量濃度を
表す信号ａは、ベースＣＯ 2 の濃度を表す信号ｂの影響
を受けているから、ベースＣＯ 2 の濃度を考慮して前記
ＣＯ 2 の差量濃度を補正することにより、ベースＣＯ 2
の濃度影響を補正したＣＯ 2 の差量濃度を得ることがで
きる。このＣＯ 2 の差量濃度に基づいて前記特定の未燃
炭化水素の量（濃度）を得ることができる。 [0007] The analysis unit includes the two sensors.
Of CO 2 contained in the combustion exhaust gas which has passed through the sample gas line
Gas analyzer to measure concentration difference and base CO 2 concentration
And a gas analyzer for measuring the
From the sampler gas analyzer through the two sample gas lines
The difference in CO 2 concentration (difference concentration)
Is output, and the latter gas analyzer outputs a flue.
Signal b representing the concentration of base CO 2 flowing through
You. Then, as described later, the difference concentration of CO 2
The signal a representing the effect of the signal b representing the concentration of the base CO 2
The above, taking the base CO 2 concentration into account
By correcting the difference amount concentration of CO 2, based CO 2
To obtain a difference amount concentration of CO 2 obtained by correcting the density effect
Wear. Based on the difference concentration of CO 2, the specific unburned
The amount (concentration) of hydrocarbon can be obtained.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００９】図１は、本発明に係る燃焼排ガス中の未燃
炭化水素分析装置（以下、単に分析装置と言う）の構成
の概略を示す図で、この図において、１は燃焼排ガスＧ
が流れる煙道（図外）の内部に臨むようにして設けら
れ、燃焼排ガスを採取するためのサンプリングプローブ
ユニット、２はこのサンプリングプローブユニット１に
連なり、採取された燃焼排ガスＧを適宜前処理する前処
理ユニット、３はこの前処理ユニット２を経た燃焼排ガ
スＧを分析する分析ユニット、４はこの分析ユニット３
からの出力信号を処理すると共に、分析装置全体を制御
する演算制御ユニットである。これらの各ユニット１〜
４の構成は次の通りである。FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for analyzing unburned hydrocarbons in flue gas (hereinafter simply referred to as an analyzer) according to the present invention. In FIG.
A sampling probe unit for sampling the combustion exhaust gas, which is provided so as to face the inside of a flue (not shown) through which air flows, and a pretreatment for connecting the sampling probe unit 1 and appropriately pretreating the collected combustion exhaust gas G The unit 3 is an analysis unit for analyzing the flue gas G that has passed through the pre-processing unit 2, and the analysis unit 3 is
Is an arithmetic and control unit that processes the output signal from and controls the entire analyzer. Each of these units 1
The configuration of No. 4 is as follows.
【００１０】図２は、前記サンプリングプローブユニッ
ト１の構成例を示すもので、この図において、５は煙道
内にほぼ垂直に突設されたプローブ管で、このプローブ
管５の先端には、煙道内を流れる燃焼排ガスＧの一部を
採取するためのガス採取口６が下向きでかつ斜めに開設
されると共に、内部には、除塵用のフィルタ７、ミキシ
ング室８、二重管９がこの順に設けられている。FIG. 2 shows an example of the structure of the sampling probe unit 1. In FIG. 2, reference numeral 5 denotes a probe tube which projects substantially vertically into a flue. A gas sampling port 6 for sampling a part of the flue gas G flowing in the road is opened downward and diagonally, and a filter 7 for dust removal, a mixing chamber 8, and a double pipe 9 are provided in this order. Is provided.
【００１１】前記ミキシング室８は、図３に示すよう
に、比較的大径で容量が大きい空洞部１０と、この空洞
部１０に比べてかなり狭い狭隘部１１とが交互に適宜数
形成されたミキシングユニット１２を複数個連設してな
るものであり、プローブ管５内に採取された燃焼排ガス
Ｇを十分に攪拌混合するものであり、これによって、煙
道内を流れる燃焼排ガスＧにおけるベースガス（この場
合は、ＣＯ2 ）の濃度の立ち上がりに急激な変動があっ
ても、この変動を緩和する。As shown in FIG. 3, the mixing chamber 8 has a cavity 10 having a relatively large diameter and a large capacity and a narrow portion 11 which is considerably narrower than the cavity 10. A plurality of mixing units 12 are connected in series, and the flue gas G collected in the probe tube 5 is sufficiently stirred and mixed, whereby the base gas in the flue gas G flowing in the flue ( In this case, even if there is a sudden change in the rise of the concentration of CO 2 ), the change is reduced.
【００１２】前記二重管９は、図２に示すように、ハニ
カム状または格子状に形成された酸化手段としてのＰｔ
を用いた酸化触媒１３を備えた内管１４と、この内管１
４に対して同心円的かつこれを外套するように配置され
た外管１５とからなる。以下、内管１４およびこれに連
なるガス流路を第１サンプルガスラインＡと言い、ま
た、外管１５およびこれに連なるガス流路を第２サンプ
ルガスラインＢと言う。そして、後述の説明から理解さ
れるように、第１サンプルガスラインＡはリファレンス
ラインとして機能し、第２サンプルガスラインＢはサン
プルラインとして機能する。As shown in FIG. 2, the double pipe 9 is made of Pt as an oxidizing means formed in a honeycomb shape or a lattice shape.
Inner tube 14 provided with an oxidation catalyst 13 using
And an outer tube 15 arranged concentrically with respect to 4 and arranged so as to cover the outer tube. Hereinafter, the inner pipe 14 and the gas flow path connected thereto are referred to as a first sample gas line A, and the outer pipe 15 and the gas flow path connected thereto are referred to as a second sample gas line B. Then, as will be understood from the following description, the first sample gas line A functions as a reference line, and the second sample gas line B functions as a sample line.
【００１３】前記二重管９を通過することにより、ガス
採取口６から採取された燃焼排ガスＧには、次のような
変化が生ずる。すなわち、内管１４（第１サンプルガス
ラインＡ）内を通過する燃焼排ガスＧにおいては、それ
に含まれる可燃性未燃物質（例えばＨＣ成分）が酸化触
媒１３によってＣＯ2 に変換されるが、外管１５（第２
サンプルガスラインＢ）内を通過する燃焼排ガスＧにお
いては、それに含まれる可燃性未燃物質が変化すること
はない。The following changes occur in the flue gas G sampled from the gas sampling port 6 by passing through the double pipe 9. That is, in the combustion exhaust gas G passing through the inner pipe 14 (the first sample gas line A), the combustible unburned substance (for example, HC component) contained therein is converted into CO 2 by the oxidation catalyst 13, Tube 15 (second
In the combustion exhaust gas G passing through the sample gas line B), the combustible unburned substances contained therein do not change.
【００１４】そして、前記プローブ管５の二重管９が位
置する外部には、熱電対１６, １７を備えた一次ヒータ
１８、二次ヒータ１９が巻設されると共に、断熱材２０
が設けられている。２１はプローブ管５を保持するハウ
ジングで、その基部は煙道の内壁に取り付けられてお
り、図示する例においては、一次ヒータ１８までを覆う
ように二重管９の先端部の先まで延設されている。A primary heater 18 and a secondary heater 19 provided with thermocouples 16 and 17 are wound around the outside of the probe tube 5 where the double tube 9 is located.
Is provided. Reference numeral 21 denotes a housing for holding the probe tube 5, the base of which is attached to the inner wall of the flue. In the illustrated example, the housing extends to the tip of the double tube 9 so as to cover up to the primary heater 18. Have been.
【００１５】上述のように構成されたサンプリングプロ
ーブユニット１は、二重管９の下流側が煙道外に導出さ
れており、内管１４、外管１５にそれぞれ連なるガス導
出口２２，２３は、図１に示すように、ヒータ２４，２
５を外周に巻設してなる連結管２６，２７を介して前処
理ユニット２に設けられたガス導入口２８，２９にそれ
ぞれ接続されている。In the sampling probe unit 1 configured as described above, the downstream side of the double pipe 9 is led out of the flue, and the gas outlets 22 and 23 connected to the inner pipe 14 and the outer pipe 15 are shown in FIG. As shown in FIG.
5 are connected to gas inlets 28 and 29 provided in the pretreatment unit 2 via connecting pipes 26 and 27 wound around the outer periphery, respectively.
【００１６】図４は、前記前処理ユニット２の構成例を
示すもので、この図において、３０，３１はガス導入口
２８，２９にそれぞれ連なるガス流路で、これらのガス
流路３０，３１は、それぞれ互いに独立して、特定の未
燃炭化水素（この場合、高沸点のＨＣ成分）を分離する
分離手段としての電子冷却器３２に接続されている。３
３はこの電子冷却器３２に連なる水封トラップで、ガス
流路３０，３１にそれぞれ連なるドレン流路３４，３５
の端部が水封されている。また、３６，３７はドレン流
路３４，３５からそれぞれ分岐した流路３８，３９の端
部に設けられ、大気と連なるトラップである。FIG. 4 shows an example of the configuration of the pretreatment unit 2. In FIG. 4, reference numerals 30 and 31 denote gas passages connected to gas inlets 28 and 29, respectively. Are connected independently to each other to an electronic cooler 32 as a separating means for separating a specific unburned hydrocarbon (in this case, a high boiling point HC component). 3
Reference numeral 3 denotes a water seal trap connected to the electronic cooler 32, and drain flow paths 34 and 35 connected to the gas flow paths 30 and 31, respectively.
Is sealed with water. Reference numerals 36 and 37 are traps provided at ends of flow paths 38 and 39 branched from the drain flow paths 34 and 35, respectively, and connected to the atmosphere.
【００１７】４０，４１は前記電子冷却器３２の下流側
に設けられるガス流路で、第２サンプルガスラインＢ側
のガス流路４１には、前記特定の未燃炭化水素が分離さ
れた残りの可燃性未燃物質を酸化させる酸化手段として
のＰｔを用いた酸化触媒４２と、この酸化触媒４２と加
熱配管４３を介して接続される冷却用の電子冷却器４４
とが設けられている。４５はこの電子冷却器４４に連な
る水封トラップで、ガス流路４１に連なるドレン流路４
６の端部が水封されている。また、４７はドレン流路４
６から分岐した流路４８の端部に設けられ、大気と連な
るトラップである。Reference numerals 40 and 41 denote gas passages provided on the downstream side of the electronic cooler 32, and a gas passage 41 on the second sample gas line B side is a gas passage for separating the specific unburned hydrocarbon. An oxidation catalyst 42 using Pt as an oxidizing means for oxidizing the flammable unburned substance, and a cooling electronic cooler 44 connected to the oxidation catalyst 42 via a heating pipe 43
Are provided. Reference numeral 45 denotes a water seal trap connected to the electronic cooler 44, and a drain flow path 4 connected to the gas flow path 41.
The end of 6 is water-sealed. 47 is a drain channel 4
This trap is provided at the end of a flow path 48 branched from 6, and communicates with the atmosphere.
【００１８】また、第１サンプルガスラインＡのガス流
路４０には、第１サンプルガスラインＡと第２サンプル
ガスラインＢとにおける容積を互いに等しくするための
バッファ容器４９が設けられている。このようにするこ
とにより、両サンプルガスラインＡ，Ｂ間に生じる時間
ズレによる誤差が小さくなる。A buffer container 49 for equalizing the volumes of the first sample gas line A and the second sample gas line B is provided in the gas flow path 40 of the first sample gas line A. By doing so, an error due to a time lag between the sample gas lines A and B is reduced.
【００１９】５０は図外のパージガス源に接続されるパ
ージガス導入口で、これに連なるガス流路５１には、流
量制御弁５２、開閉弁５３が設けられると共に、パージ
ガス導出口５４が接続され、さらに、このパージガス導
出口５４は、図１に示すように、連結管５５を介してサ
ンプリングプローブユニット１のパージガス導入口５６
と接続されている。従って、サンプリングプローブユニ
ット１を所定のパージガスによって適宜パージすること
ができる。また、５７はドレン排出口で、ドレン流路５
８，５９を介して水封トラップ３３，４５と接続されて
いる。Reference numeral 50 denotes a purge gas inlet port connected to a purge gas source (not shown). A gas flow path 51 connected to the purge gas inlet port is provided with a flow control valve 52 and an on-off valve 53, and a purge gas outlet port 54 is connected thereto. Further, as shown in FIG. 1, the purge gas outlet 54 is connected to a purge gas inlet 56 of the sampling probe unit 1 through a connecting pipe 55.
Is connected to Therefore, the sampling probe unit 1 can be appropriately purged by the predetermined purge gas. Reference numeral 57 denotes a drain outlet, which is a drain passage 5
8 and 59 are connected to the water seal traps 33 and 45.
【００２０】上述のように構成された前処理ユニット２
における第１サンプルガスラインＡ、第２サンプルガス
ラインＢの下流側には、それぞれガス導出口６０，６１
が設けられており、これらのガス導出口６０，６１は、
図１に示すように、ヒータ６２，６３を外周に巻設して
なる連結管６４，６５を介して分析ユニット３に設けら
れたガス導入口６６，６７にそれぞれ接続されている。The pre-processing unit 2 configured as described above
At the downstream side of the first sample gas line A and the second sample gas line B, respectively.
Are provided, and these gas outlets 60 and 61 are
As shown in FIG. 1, the heaters 62 and 63 are connected to gas introduction ports 66 and 67 provided in the analysis unit 3 via connection pipes 64 and 65 wound around the outer circumference, respectively.
【００２１】前記分析ユニット３には、図１に示すよう
に、２つのガス分析計６８，６９が設けられている。こ
れらのガス分析計６８，６９はいずれも、１セル１光源
タイプの非分散型流体変調方式に形成してあり、一方の
ガス分析計６８は、差量ガスの濃度測定を行うのに用い
られ、また、他方のガス分析計６９は、ベースＣＯ2の
濃度測定を行うのに用いられる（このガス分析計６９を
設ける理由については後述する）。The analysis unit 3 is provided with two gas analyzers 68 and 69 as shown in FIG. Each of these gas analyzers 68 and 69 is formed in a non-dispersive fluid modulation type of one cell and one light source type, and one gas analyzer 68 is used for measuring the concentration of a difference gas. The other gas analyzer 69 is used for measuring the concentration of the base CO 2 (the reason why the gas analyzer 69 is provided will be described later).
【００２２】図５は、差量ガスの濃度測定を行うガス分
析計６８の構成例を示し、この図において、７０は例え
ば赤外光を発する光源、７１はガス導入口７２, ガス導
出口７３を備えると共に、両端部が赤外光透過性の窓７
４，７５で閉塞されたセル、７６はコンデンサマイクロ
フォン型の検出器で、これらの光源７０、セル７１およ
び検出器７６は、この順に、光学的直列な関係に配置さ
れている。FIG. 5 shows an example of the configuration of a gas analyzer 68 for measuring the concentration of a difference gas. In this figure, reference numeral 70 denotes a light source that emits, for example, infrared light, 71 denotes a gas inlet 72 and a gas outlet 73 , And both ends of the window 7 are transparent to infrared light.
The cell closed at 4, 75 and the detector 76 are condenser microphone type detectors, and the light source 70, the cell 71 and the detector 76 are arranged in this order in an optically serial relationship.
【００２３】７７はガス切替え装置で、第１サンプルガ
スラインＡからの燃焼排ガスＧおよび第２サンプルガス
ラインＢからの燃焼排ガスＧを一定周期で切り替えて、
セル７１に対して交互に供給するものである。このガス
切替え装置７７は、例えばロータリバルブよりなり、そ
のハウジング７８内には、矢印方向に回転する切替え弁
体７９が設けられると共に、ハウジング７８には、２つ
のガス導入口８０，８１と２つのガス導出口８２，８３
が開設されている。Numeral 77 denotes a gas switching device which switches the flue gas G from the first sample gas line A and the flue gas G from the second sample gas line B at a constant cycle.
These are supplied alternately to the cells 71. The gas switching device 77 is composed of, for example, a rotary valve. A switching valve body 79 that rotates in the direction of an arrow is provided in a housing 78 of the gas switching device 77. Two gas introduction ports 80 and 81 and two Gas outlets 82, 83
Has been established.
【００２４】そして、一つのガス導入口８０には、ガス
導入口６６に連なるガス流路８４が接続され、他のガス
導入口８１には、前記ガス導入口６７に連なるガス流路
８５が接続されている。また、一つのガス導出口８２に
は、セル７１のガス導入口７２に連なるガス流路８６が
接続され、他のガス導出口８３には、ガス分析計６９へ
のガス切替え装置９６（後述する）に連なるガス流路８
７が接続されている。なお、セル７１のガス導出口７３
は、詳細に図示してないが、ガス流路８７に接続され、
ガス切替え装置９６によってセル９０（後述する）に再
度導入される。A gas passage 84 connected to the gas inlet 66 is connected to one gas inlet 80, and a gas passage 85 connected to the gas inlet 67 is connected to the other gas inlet 81. Have been. Further, one gas outlet 82 is connected to a gas flow passage 86 connected to the gas inlet 72 of the cell 71, and the other gas outlet 83 is connected to a gas switching device 96 for switching to a gas analyzer 69 (described later). 8) Gas flow path 8
7 is connected. The gas outlet 73 of the cell 71
Although not shown in detail, is connected to the gas flow path 87,
It is reintroduced into the cell 90 (described below) by the gas switching device 96.
【００２５】また、図６は、ベースＣＯ2 の濃度測定を
行うガス分析計６９の構成例を示し、この図において、
８９は例えば赤外光を発する光源、９０はガス導入口９
１およびガス導出口９２を備えると共に、両端部が赤外
光透過性の窓９３，９４で閉塞されたセル、９５はコン
デンサマイクロフォン型の検出器で、これらの光源８
９、セル９０および検出器９５は、この順に、光学的直
列な関係に配置されている。FIG. 6 shows a configuration example of a gas analyzer 69 for measuring the concentration of base CO 2 .
Reference numeral 89 denotes a light source that emits infrared light, for example, and 90 denotes a gas inlet 9.
1 and a gas outlet 92, both ends of which are closed by windows 93 and 94 that are transparent to infrared light. Reference numeral 95 denotes a condenser microphone type detector.
9, cell 90 and detector 95 are arranged in this order in an optically serial relationship.
【００２６】９６はガス切替え装置で、前記ガス切替え
装置７７においてセル７１に対して供給されない側のガ
スおよびセル７１を通過したガスと比較ガスとしてのエ
アーとを一定周期で切替えてセル９０に対して交互に供
給するものである。このガス切替え装置９６は、例えば
ロータリバルブよりなり、そのハウジング９７内には、
矢印方向に回転する切替え弁体９８が設けられると共
に、ハウジング９７には、２つのガス導入口９９，１０
０と２つのガス導出口１０１，１０２とが開設されてい
る。Reference numeral 96 denotes a gas switching device, which switches the gas not supplied to the cell 71 in the gas switching device 77, the gas passing through the cell 71, and the air serving as the comparison gas at a constant cycle to the cell 90. Are supplied alternately. The gas switching device 96 is made of, for example, a rotary valve, and has a housing 97 in which
A switching valve element 98 that rotates in the direction of the arrow is provided, and the housing 97 has two gas introduction ports 99 and 10.
0 and two gas outlets 101 and 102 are opened.
【００２７】そして、一つのガス導入口９９には、前記
ガス切替え装置７７のガス導出口８３およびセル７１の
ガス導出口７３に連なるガス流路８７が接続され、他の
ガス導入口１００には、エアー導入口１０３（図１参
照）に連なるガス流路１０４が接続されている。また、
一つのガス導出口１０１には、セル９０のガス導入口９
１に連なるガス流路１０５が接続され、他のガス導出口
１０２は、ガス排出口８８に接続されている。なお、セ
ル９０のガス導出口９２もガス排出口８８に接続されて
いる。One gas inlet 99 is connected to a gas passage 87 connected to the gas outlet 83 of the gas switching device 77 and the gas outlet 73 of the cell 71, and the other gas inlet 100 is connected to the other gas inlet 100. A gas flow path 104 connected to the air inlet 103 (see FIG. 1) is connected. Also,
One gas outlet 101 has a gas inlet 9 of the cell 90.
1 is connected to the gas flow path 105, and the other gas outlet 102 is connected to the gas outlet 88. The gas outlet 92 of the cell 90 is also connected to the gas outlet 88.
【００２８】上述の説明および図５，図６から容易に理
解されるように、差量ガスの濃度測定を行うガス分析計
６８とベースＣＯ2 の濃度測定を行うガス分析計６９と
は、その構成が全く同一である。そして、上記構成の分
析ユニット３によれば、一方のガス分析計６８からは差
量ガスの濃度を示す出力信号ａが出力され、また、他方
のガス分析計６９からはベースＣＯ2 の濃度を示す出力
信号ｂが出力され、これらは前記演算制御ユニット４に
入力される。As can be easily understood from the above description and FIGS. 5 and 6, the gas analyzer 68 for measuring the concentration of the difference gas and the gas analyzer 69 for measuring the concentration of the base CO 2 are different from each other. The configuration is exactly the same. According to the analysis unit 3 having the above configuration, the output signal a indicating the concentration of the difference gas is output from one of the gas analyzers 68, and the concentration of the base CO 2 is determined from the other gas analyzer 69. The output signals b are output to the arithmetic and control unit 4.
【００２９】ところで、前記差量ガスの濃度を示す出力
信号ａは、同一の差量濃度であっても、図７に示すよう
に、ベースＣＯ2 の濃度の影響を受け、ベースＣＯ2 の
濃度が大きくなるほどその影響を大きく受ける。そこ
で、図８に示すような、ベースＣＯ2 の濃度（％）に対
する補正係数を、前記出力信号ａに乗じ、出力信号ａを
補正するのである。図９は、ベースＣＯ2 の濃度と前記
補正後の出力信号との関係を示すもので、この図から、
上述のように、ベースＣＯ2 の濃度によって定められる
補正係数を前記出力信号ａに乗ずることによって、ベー
スＣＯ2 の影響を受けない正確な差量ガスの濃度が得ら
れることが理解される。By the way, the output signal a indicative of the concentration of said difference amount gas can be the same of different amounts concentration, as shown in FIG. 7, the influence of the concentration of the base CO 2, the concentration of the base CO 2 The larger the is, the greater the effect. Therefore, the output signal a is corrected by multiplying the output signal a by a correction coefficient for the concentration (%) of the base CO 2 as shown in FIG. FIG. 9 shows the relationship between the concentration of base CO 2 and the corrected output signal.
As described above, by multiplying the correction coefficient determined by the concentration of the base CO 2 to the output signal a, the concentration of the exact Saryou gas that is not affected by the base CO 2 that is obtained is understood.
【００３０】従って、前記出力信号ａ，ｂを演算制御ユ
ニット４に入力することにより、所定の演算が行われ、
演算制御ユニット４からは正しい差量ガスの濃度を表す
信号が出力されるのである。Therefore, by inputting the output signals a and b to the arithmetic and control unit 4, a predetermined arithmetic operation is performed,
The arithmetic and control unit 4 outputs a signal indicating the correct concentration of the difference gas.
【００３１】次に、上記構成の分析装置の動作について
説明する。煙道内を流れる燃焼排ガスＧの一部が図外の
ポンプによって、ガス採取口６からプローブ５内に導入
される。プローブ５内に導入された燃焼排ガスＧは、フ
ィルタ７を経てミキシング室８を通過するが、その際、
十分に攪拌混合される。その後、このミキシング室８を
経た燃焼排ガスＧは、内管１４と外管１５とに分かれて
導入される。Next, the operation of the analyzer having the above configuration will be described. A part of the flue gas G flowing in the flue is introduced into the probe 5 from the gas sampling port 6 by a pump (not shown). The flue gas G introduced into the probe 5 passes through the mixing chamber 8 via the filter 7,
Mix well with stirring. Thereafter, the combustion exhaust gas G that has passed through the mixing chamber 8 is introduced into the inner pipe 14 and the outer pipe 15 separately.
【００３２】前記内管１４に導入された燃焼排ガスＧ
は、これに含まれるＨＣ成分など可燃性未燃物質が所定
の温度に加熱された酸化触媒１３によってＣＯ2 に変換
された後、電子冷却器３２を含む第１サンプルガスライ
ンＡを経て分析ユニット３に送られる。一方、前記外管
１５に導入された燃焼排ガスＧは、電子冷却器３２を含
む第２サンプルガスラインＢを経て分析ユニット３に送
られるが、電子冷却器３２を通過する際、可燃性未燃物
質のうちのＨＣ成分が分離された後、残りの可燃性未燃
物質が酸化触媒４２によってＣＯ2 に変換された後、分
析ユニット３に送られる。The flue gas G introduced into the inner pipe 14
After the flammable unburned substances such as the HC component contained therein are converted into CO 2 by the oxidation catalyst 13 heated to a predetermined temperature, the analysis unit passes through a first sample gas line A including an electronic cooler 32. Sent to 3. On the other hand, the flue gas G introduced into the outer pipe 15 is sent to the analysis unit 3 through the second sample gas line B including the electronic cooler 32. After the HC component of the substance is separated, the remaining combustible unburned substance is converted to CO 2 by the oxidation catalyst 42 and then sent to the analysis unit 3.
【００３３】そして、第１サンプルガスラインＡを経た
燃焼排ガスＧと第２サンプルガスラインＢ経た燃焼排ガ
スＧは、分析ユニット３内のガス切替え装置７７によっ
て一定周期で切り替えられて、差量ガスの濃度測定を行
うガス分析計６６のセル７１に対して交互に供給され
る。これによって、両サンプルガスラインＡ，Ｂを経た
燃焼排ガスＧに含まれるＣＯ2 の濃度差が測定され、そ
の出力信号ａが出力される。The flue gas G passing through the first sample gas line A and the flue gas G passing through the second sample gas line B are switched at regular intervals by a gas switching device 77 in the analysis unit 3 so that the difference gas The gas is supplied alternately to the cells 71 of the gas analyzer 66 for measuring the concentration. As a result, the difference in the concentration of CO 2 contained in the combustion exhaust gas G passing through both the sample gas lines A and B is measured, and the output signal a is output.
【００３４】一方、前記ガス切替え装置７７においてセ
ル７１に対して供給されない側のガスおよびセル７１を
通過したガスと比較ガスとしてのエアーは、分析ユニッ
ト３内のガス切替え装置９６によって一定周期で切り替
えられて、ベースＣＯ2 の濃度測定を行うガス分析計６
９のセル９０に対して交互に供給される。これによっ
て、ベースＣＯ2 の濃度が測定され、その出力信号ｂが
出力される。On the other hand, in the gas switching device 77, the gas on the side not supplied to the cell 71, the gas passing through the cell 71, and the air as the comparison gas are switched at regular intervals by the gas switching device 96 in the analysis unit 3. Gas analyzer 6 for measuring the concentration of base CO 2
Nine cells 90 are supplied alternately. Thereby, the concentration of the base CO 2 is measured, and the output signal b is output.
【００３５】そして、既に説明してあるように、ＣＯ2
の差量濃度を表す出力信号ａは、ベースＣＯ2 の濃度を
表す出力信号ｂの影響を受けているから、これらの信号
ａ，ｂを演算制御ユニット４に入力することにより、所
定の演算が行われ、演算制御ユニット４からは正しい差
量ガスの濃度を表す信号が出力されるのである。And, as already explained, CO 2
Since the output signal a representing the difference amount concentration of the above is influenced by the output signal b representing the concentration of the base CO 2 , by inputting these signals a and b to the arithmetic and control unit 4, the predetermined operation is performed. Then, the arithmetic and control unit 4 outputs a signal indicating the correct difference gas concentration.
【００３６】上記実施例によれば、煙道に突設されるプ
ローブ管５内にミキシング室８を設けているので、プロ
ーブ管５内に採取された燃焼排ガスＧが十分に攪拌混合
され、煙道内を流れる燃焼排ガスＧにおけるベースＣＯ
2 の濃度の立ち上がりに急激な変動があっても、この変
動を緩和できるといった利点がある。According to the above embodiment, since the mixing chamber 8 is provided in the probe tube 5 projecting from the flue, the combustion exhaust gas G collected in the probe tube 5 is sufficiently stirred and mixed, Base CO in flue gas G flowing on the road
There is an advantage that even if there is a sudden change in the rise of the concentration of 2, the change can be reduced.
【００３７】そして、リファレンスラインとして機能す
る第１サンプルガスラインＡのガス流路４０には、サン
プルラインとして機能する第２サンプルガスラインＢと
の容積を互いに等しくするためのバッファ容器４９を設
けているので、両サンプルガスラインＡ，Ｂ間に生じる
時間ズレにより誤差が小さくできるといった利点があ
る。A buffer container 49 is provided in the gas flow path 40 of the first sample gas line A functioning as a reference line so as to make the volumes of the second sample gas line B functioning as the sample line equal to each other. Therefore, there is an advantage that an error can be reduced due to a time lag between the sample gas lines A and B.
【００３８】また、ベースガスとなるＣＯ2 の濃度をも
測定し、この濃度を考慮に入れてＣＯ2 の差量濃度を表
す出力信号ａを補正するようにしているので、より正確
な濃度測定が行なえるといった利点がある。Further, the concentration of CO 2 serving as a base gas is also measured, and the output signal a representing the difference concentration of CO 2 is corrected in consideration of this concentration, so that more accurate concentration measurement can be performed. There is an advantage that can be performed.
【００３９】本発明は、上記実施例に限られるものでな
く、例えばミキシング室８として、内部に複数のフィン
を適宜の間隔をおいて立設したものを用いてもよい。ま
た、電子冷却器３２に代えて、ステンレス鋼などの金属
からなるメッシュ状物、あるいは、アルミナ、グラスウ
ール、モレキュラーシーブ（商品名）などの多孔物質よ
りなるスクラバーを分離手段として用いてもよい。そし
て、ガス分析計６８，６９として、２セル２光源タイプ
の非分散型流体変調方式のものや、チョッパを用いて変
調する方式のものを用いてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the mixing chamber 8 in which a plurality of fins are provided upright at appropriate intervals may be used. Instead of the electronic cooler 32, a mesh-like material made of a metal such as stainless steel or a scrubber made of a porous material such as alumina, glass wool, or molecular sieve (trade name) may be used as the separation means. As the gas analyzers 68 and 69, a non-dispersive fluid modulation type of two cells and two light sources or a type of modulation using a chopper may be used.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃焼排ガ
ス中の未燃炭化水素分析装置は、燃焼 排ガス中に含まれ
る可燃性未燃物質を酸化させる酸化手段を備えた第１サ
ンプルガスラインと、前記可燃性未燃物質のうちの特定
の未燃炭化水素を分離する分離手段および前記特定の未
燃炭化水素が分離された残りの可燃性未燃物質を酸化さ
せる酸化手段を備えた第２サンプルガスラインと、前記
両サンプルガスラインの下流側に設けられ、両サンプル
ガスラインをそれぞれ経た燃焼排ガスが導入される分析
ユニットとを含むものであるから、ボイラなどから排出
される燃焼排ガスを連続的に採取することができ、燃焼
排ガス中に含まれる可燃性の未燃炭化水素を効率よく連
続的に分析することができる。そして、特に、前記分析
ユニットに、前記両サンプルガスラインを経た燃焼排ガ
スに含まれるＣＯ 2 の濃度差を測定するためのガス分析
計とベースＣＯ 2 の濃度を測定するためのガス分析計と
を設け、前記ベースＣＯ 2 の濃度を考慮して前記ＣＯ 2
の濃度差を補正するようにしているので、より正確なＣ
Ｏ 2 の濃度差を得ることができ、したがって、前記可燃
性の未燃炭化水素を濃度（量）を正確に把握することが
できる。 As described above, the combustion exhaust gas according to the present invention is provided.
Unburned hydrocarbon analyzers in the combustion gas
A first device provided with an oxidizing means for oxidizing a combustible unburned substance
Sample gas line and identification of the combustible unburned material
Separation means for separating unburned hydrocarbons from
The combustible hydrocarbons oxidize the remaining combustible unburned material.
A second sample gas line with oxidizing means for
Located downstream of both sample gas lines,
Analysis in which flue gas that has passed through each gas line is introduced
Since it includes the unit, the flue gas discharged from the boiler or the like can be continuously collected , and the combustible unburned hydrocarbons contained in the flue gas can be efficiently and continuously analyzed. And, in particular, the analysis
The combustion exhaust gas passing through both sample gas lines
Gas analysis to measure the difference in the concentration of CO 2 contained in gas
Analyzer and gas analyzer for measuring the concentration of base CO 2
And the CO 2 is taken into consideration in consideration of the concentration of the base CO 2.
Is corrected so that the more accurate C
Density difference of O 2 can be obtained, therefore, the combustible
To accurately determine the concentration (amount) of volatile unburned hydrocarbons
it can.
【図１】本発明に係る燃焼排ガス中の未燃炭化水素分析
装置の構成を概略的に示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an apparatus for analyzing unburned hydrocarbons in flue gas according to the present invention.
【図２】サンプリングプローブユニットの構成例を示す
断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a sampling probe unit.
【図３】ミキシング室の構成例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a mixing chamber.
【図４】前処理ユニットの構成例を示す系統図である。FIG. 4 is a system diagram showing a configuration example of a preprocessing unit.
【図５】差量ガスの濃度測定を行うガス分析計の構成例
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a gas analyzer for measuring the concentration of a difference gas.
【図６】ベースＣＯ2 の濃度測定を行うガス分析計の構
成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a gas analyzer for measuring the concentration of base CO 2 .
【図７】差量ガスの濃度測定を行うガス分析計における
ベースＣＯ2 の濃度と差量ガスの濃度との関係を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the concentration of base CO 2 and the concentration of difference gas in a gas analyzer for measuring the concentration of difference gas.
【図８】ベースＣＯ2 の濃度と補正係数との関係を示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a concentration of base CO 2 and a correction coefficient.
【図９】ベースＣＯ2 の濃度と補正後の差量ガスの濃度
との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between the concentration of base CO 2 and the concentration of the difference gas after correction.
【符号の説明】３…分析ユニット、 １３，４２…酸化手段、３２…分離
手段、６８…差量ガス濃度測定を行うガス分析計、６９
…ベースＣＯ 2 濃度測定を行うガス分析計、Ａ…第１サ
ンプルガスライン、Ｂ…第２サンプルガスライン、Ｇ…
燃焼排ガス。[Description of Signs] 3 ... Analysis unit, 13 , 42 ... Oxidizing means, 32 ... Separating means, 68 ... Gas analyzer for measuring difference gas concentration, 69
... A gas analyzer for measuring the base CO 2 concentration, A ... First sample gas line, B ... Second sample gas line, G ...
Combustion exhaust gas.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 貝本 恵司 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 山崎 啓 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 広本 昌彦 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日 立株式会社呉工場内 (72)発明者 山田 毅 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 藤原 雅彦 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (56)参考文献 特開 昭51−29186（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 31/12 G01N 21/61 G01N 31/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Keiji Kaimoto, Inventor Kansai Electric Power Co., Inc. 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka (72) Inventor Kei Yamazaki 3-chome, Nakanoshima, Kita-ku, Osaka, Osaka No. 22 Kansai Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Masahiko Hiromoto 6-9 Takaracho, Kure City, Hiroshima Prefecture Inside Babcock Hitachi Co., Ltd.Kure Plant (72) Inventor Takeshi Yamada Takeshi Higashi-cho No. 2 in Horiba, Ltd. (72) Masahiko Fujiwara, inventor No. 2 in Higashi-cho, Kichijoin-gu, Minami-ku, Kyoto, Kyoto Prefecture (56) Reference in Horiba, Ltd. JP-A-51-29186 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 31/12 G01N 21/61 G01N 31/00
Claims (1)
を酸化させる酸化手段を備えた第１サンプルガスライン
と、前記可燃性未燃物質のうちの特定の未燃炭化水素を
分離する分離手段および前記特定の未燃炭化水素が分離
された残りの可燃性未燃物質を酸化させる酸化手段を備
えた第２サンプルガスラインと、前記両サンプルガスラ
インの下流側に設けられ、両サンプルガスラインをそれ
ぞれ経た燃焼排ガスが導入される分析ユニットとを含
み、この分析ユニットに、前記両サンプルガスラインを
経た燃焼排ガスに含まれるＣＯ 2 の濃度差を測定するた
めのガス分析計とベースＣＯ 2 の濃度を測定するための
ガス分析計とを設け、前記ベースＣＯ 2 の濃度を考慮し
て前記ＣＯ 2 の濃度差を補正するようにしたことを特徴
とする特徴とする燃焼排ガス中の未燃炭化水素分析装
置。1. A first sample gas line provided with an oxidizing means for oxidizing a combustible unburned substance contained in a flue gas, and a separation for separating a specific unburned hydrocarbon among the combustible unburned substance. Means for oxidizing the remaining combustible unburned material from which the specific unburned hydrocarbon has been separated, and a second sample gas line provided downstream of the sample gas lines. Analysis unit into which the flue gas that has passed through each line is introduced.
This analysis unit is connected to both sample gas lines.
To measure the difference in the concentration of CO 2 in the flue gas
For measuring the concentration of a gas analyzer and the base CO 2 in order
A gas analyzer is provided, and the base CO 2 concentration is taken into consideration.
An apparatus for analyzing unburned hydrocarbons in combustion exhaust gas, wherein the difference in CO 2 concentration is corrected by the above method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03262837A JP3086508B2 (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Analyzer for unburned hydrocarbons in flue gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03262837A JP3086508B2 (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Analyzer for unburned hydrocarbons in flue gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580043A JPH0580043A (en) | 1993-03-30 |
| JP3086508B2 true JP3086508B2 (en) | 2000-09-11 |
Family
ID=17381309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03262837A Expired - Fee Related JP3086508B2 (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Analyzer for unburned hydrocarbons in flue gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3086508B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115917311A (en) * | 2021-03-12 | 2023-04-04 | 株式会社堀场制作所 | Elemental analysis device, operating method of elemental analysis device, and operation program of elemental analysis device |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP03262837A patent/JP3086508B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0580043A (en) | 1993-03-30 |
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