JP3402744B2 - 燃焼排ガスのサンプリング方法 - Google Patents
燃焼排ガスのサンプリング方法Info
- Publication number
- JP3402744B2 JP3402744B2 JP10353994A JP10353994A JP3402744B2 JP 3402744 B2 JP3402744 B2 JP 3402744B2 JP 10353994 A JP10353994 A JP 10353994A JP 10353994 A JP10353994 A JP 10353994A JP 3402744 B2 JP3402744 B2 JP 3402744B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- ball
- filter
- pressurized fluidized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 74
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 14
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 9
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 208000016791 bilateral striopallidodentate calcinosis Diseases 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 101100366231 Mus musculus Sox12 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加圧流動床ボイラにおけ
る燃焼排ガスのＳＯｘを測定するためのサンプリング方
法に関し、特に石炭などの固体燃焼及びＣＷＭ、重油な
どの液体燃料を使用する加圧流動床ボイラから発生する
燃焼排ガス中のＳＯｘを測定するために同ボイラから燃
焼排ガスをサンプリングするに有利に適用しうる方法に
関する。 【０００２】 【従来の技術】二度のオイルショック以来、世界各国に
おいて石油代替エネルギ開発の一環として、石炭の再利
用が高まり、石炭エネルギ転換技術として石炭焚流動床
燃焼炉及び加圧型石炭焚流動床燃焼炉（以下加圧流動床
ボイラと略する）噴流床石炭ガス化炉等の実用化研究が
盛んに行われている。この中で、加圧流動床ボイラは設
備が小さく建設費が安くなること、炉内脱硫が可能なこ
と、ガスタービンとの組合せによる発電効率の向上が見
込まれることの特徴から開発至近距離として注目されて
いる。加圧流動床ボイラでは、高圧下（１５気圧）で脱
硫剤として用いられる石灰石あるいはドロマイトに含ん
だＣａＯを炉内に投入する燃料（石炭）中の燃焼性Ｓ量
に対して１〜２倍になるように調整して、空気で流動床
を形成する。そして、流動床中に燃料（石炭）を供給
し、８００〜９００℃の最適な脱硫温度にて燃焼させる
ことにより、燃焼とともに発生するＳ化合物をＣａに固
定させる炉内脱硫を目的とする。脱硫率は９５％以上で
ある。 【０００３】従来、常圧で燃焼排ガスをサンプリングす
る場合は燃焼排ガスをフィルタ及びサイクロンなどを通
過させて脱塵後、配管の自然放冷でサンプリングガスを
常温付近まで冷却しＳＯｘ計へ導いていた。ＳＯｘ計内
ではサンプリングガスは更に２℃に冷却され、２℃の飽
和水蒸気を含んだガスに調整され赤外吸光光度法により
ＳＯｘを定量していた。２℃の飽和水蒸気を含んだガス
にするのはＳＯｘ計測時の妨害成分である水蒸気による
赤外吸収ピークの補正を自動的に行わせるためである。
しかし従来の方法による加圧下でのガスサンプリングを
行う場合に次のことがらが問題となった。 【０００４】 燃焼排ガスを冷却して燃焼排ガス中の
水蒸気をドレン化させると、ドレンへＳＯ2 は吸収され
る。例えば常圧、２０℃のＳＯ2 ：１００ｐｐｍは水に
０．００３２ｇ（ＳＯ2 ）／１００ｇ（Ｈ2 Ｏ）溶解す
るのに対し、１６ａｔａ、２０℃のＳＯ2 ：１００ｐｐ
ｍは０．０５０５ｇ−ＳＯ2 ／１００ｇ−Ｈ2 Ｏ溶解す
る。以上のことからドレンが析出すると、圧力に比例し
てＳＯ2 が水に溶解しやすくなるので加圧下では常圧よ
りもＳＯ2 計測値は小さな値となる。 【０００５】 加圧下で燃焼排ガスを冷却し、それを
常圧にすると燃焼排ガス中の水蒸気分圧が２℃飽和値よ
りも小さくなることがある。燃焼排ガス中の水蒸気分圧
が２℃飽和値より小さくなると、ＳＯｘ計での水蒸気に
よる赤外光吸収ピークの補正が正しく行われず実際のＳ
Ｏｘ値よりも小さな値として計測することになる。 【０００６】以上の問題点を解決するために、逆洗ノズ
ル付のガス採取プローブとフィルタによる脱塵部、減圧
部を露点温度以上に加温したのち、水分除去を露点温度
以上で除去することを特徴とする加圧流動床ボイラにお
けるＳＯｘのガスサンプリング方法を先に提案した（特
願平５−１９７１８０号）。 【０００７】上記のＳＯｘのガスサンプリング方法の具
体的な一実施例を図２に基づき説明する。図２におい
て、Ａ：加圧流動床ボイラ炉内、１：逆洗ノズル付ガス
採取プローブ、１ａ：ガス導入ノズル、１ｂ：ニードル
バルブ、１ｃ：Ｎ2 パイプ、２：フランジ、３：ボール
バルブ、４：ボール充填フィルタ、４ａ：ステンレス製
金網、４ｂ：アルミナボール、４ｃ：目皿、４ｄ：差圧
計、４ｅ：圧力計、４ｆ：配管、５ａ：ストップバル
ブ、５ｂ：Ｎ2 パイプ、５ｃ：ガス導入ノズル、６：ス
トップバルブ、７：精密フィルタ、８：減圧弁、９：保
温部材、１０：温度調節装置、１１：水分除湿ユニッ
ト、１１ａ：高分子膜、１１ｂ：ポンプ、１１ｃ：配
管、１１ｄ：恒温槽、１１ｅ：テフロン配管、１２：ガ
ス分析計である。 【０００８】以上の装置により加圧流動床ボイラＡ内の
燃焼排ガスを逆洗ノズル付のガス採取プローブ１により
高温高圧下でサンプリングしてボール充填フィルタ４へ
導入し、同フィルタ４に内蔵されたアルミナボール４ｂ
の間を通過させて燃焼排ガス中に含まれるダストをアル
ミナボール４ｂの間に堆積させ除去する。またボール充
填フィルタ４を通過した燃焼排ガスは精密フィルタ７で
除塵され減圧弁８で大気圧に降圧する。降圧された燃焼
排ガスは水分除湿ユニット１１に導入し高温下（露点温
度以上）で水分のみを系外に排出させ乾燥燃焼排ガスを
ガス分析計１２に導入する。 【０００９】このようにガスサンプリング装置は加圧流
動ボイラＡ内からサンプリングした燃焼排ガスを連続的
かつ迅速に精製し、ガス中の水分は選択的に効率よく除
去し系外に排出させＳＯｘガスのドレン化を未然に防止
するようにしている。また燃焼排ガスを精製する際に生
じる灰及び石灰石を無人で効率よくサンプリング装置か
ら加圧流動床ボイラ炉内に逆送することが可能となり、
灰及び石灰石の廃棄の手間が不要となる。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】上記図２に示した従来
のガスサンプリング装置においては水分除湿ユニット１
１には運用上高温高圧の燃焼排ガスを通気することは不
可能なため、該水分除湿ユニット１１に通気する前に燃
焼排ガスの温度を１３０℃以下、圧力を５ｋｇ／ｃｍ2
Ｇ以下に降圧することになるが、圧力を降圧する減圧弁
８等の耐熱温度を考慮すると温度は５０℃以下、圧力は
５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以下で運用することになる。水分は降
圧する際温度と圧力に伴って凝縮するため、上記の運用
条件以上の水分濃度（飽和水蒸気圧）は凝縮し凝縮水に
ＳＯｘガスは溶解し正確にＳＯｘ計測は不可能であっ
た。 【００１１】本発明は上記技術水準に鑑み、加圧流動床
ボイラにおける燃焼排ガス中のＳＯｘを正確に計測でき
る同ボイラからの燃焼排ガスのサンプリング方法を提供
しようとするものである。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明は加圧流動床ボイ
ラ炉内に挿入される逆洗ノズル付のガス採取プローブと
同ガス採取プローブの出口に順次接続されるボール充填
フィルタ及びサイクロン、精密フィルタ、排ガス中に含
まれる１〜２０％の水分を凝縮することなく系外に排気
できる水分除湿ユニットを露点温度以上に加熱保温し、
高温高圧下で脱塵、除湿を行い、脱塵、除湿した高温高
圧のガスは減圧弁で大気圧下に降圧し一定流量でガス分
析計に導入することを特徴とする加圧流動床ボイラにお
ける燃焼排ガスのサンプリング方法である。 【００１３】すなわち、本発明は水分湿除ユニットを高
温高圧下で使用できるように、先に提案した水分除湿ユ
ニットをガスサンプリング装置の精密フィルタの後流に
設置し高温（１３０℃）高圧（ガス供給圧力）で水分を
除去するようにしたものである。具体的には、図２に示
した先に提案した方法では水分除湿ユニットの上流に
減圧弁を設けているのに対し、本発明では減圧弁を水分
除湿ユニットの後流に設けている点及び図２に示した
方法では保温部材を水分除湿ユニットの上流部までしか
設けていないのに対し、本発明では水分除湿ユニットま
でも保温部材で覆っている点が異なる点である。 【００１４】 【作用】水分除湿ユニットは高温高圧下で使用可能なた
め、従来の加圧流動床ボイラ排ガス中に含まれる水分濃
度１〜２０％を凝縮することなく系外に排気できる。こ
れによりＳＯｘ濃度は低減することなく正確なＳＯｘ計
測が可能となる。 【００１５】 【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。図
１において図２と同一部位には同一符号を付してあるの
で、特に図１中の符号の説明は省略する。図１におい
て、サンプリング対象物の加圧流動床ボイラ炉Ａ内に挿
入された逆洗ノズル付のガス採取プローブ１がその出口
のフランジ２、ボールバルブ３を順次介してボール充填
フィルタ４に接続されている。逆洗ノズル付のガス採取
プローブ１にはガス導入ノズル１ａ、ニードルバルブ１
ｂ及びＮ2 パイプ１ｃを介して図示しないＮ2 ボンベが
接続されている。またボール充填フィルタ４内には、上
部にステンレス製金網４ａを設け、その下部にアルミナ
ボール４ｂ（例えば直径１ｍｍのアルミナボール) を約
50ｍｍの高さに充填し、更にその下にアルミナボール４
ｂの保持用として目皿４ｃを配置している。さらにボー
ル充填フィルタ４の側部には、アルミナボール４ｂ前後
の圧損測定用の差圧計４ｄと圧力計４ｅが配下４ｆを介
して接続されている。また、ボール充填フィルタ４の上
部は逆洗（ガス導入）ノズル５ｃ、ストップバルブ５ａ
及びＮ2 パイプ５ｂを介して図示しないＮ2 ボンベに接
続されている。ボール充填フィルタ４の出口部にはスト
ッパバルブ６を介して焼結フィルタを備えた精密フィル
タ７、水分除湿ユニット１１が接続されている。 【００１６】一方、逆洗ノズル付のガス採取プローブ
１、ボールバルブ３、ボール充填フィルタ４、精密フィ
ルタ７、水分除湿ユニット１１は保温部材９によって覆
われており、保温部材９にはヒータを有する温度調節装
置１０が接続され一定温度に加熱されている。水分除湿
ユニット１１の後方には減圧弁８、ガス分析計（ＳＯｘ
計）１２が接続されている。水分除湿ユニット１１は高
分子膜１１ａと水分を系外へ排気させるための高圧空気
キャリヤーガスの発生源である空気圧縮機１１ｂ及び配
管１１ｃが設けられ、水分除湿ユニット１１からの水分
を含んだ高圧空気キャリヤーガスは配管１１ｅを経由
し、圧力調節バルブ１１ｄで水分除湿ユニット１１のガ
ス導入圧と同圧に保持されて水分は系外に排出される。
水分除湿ユニット１１の出口部には減圧弁８とテフロン
配管８ａを介してガス分析計（ＳＯｘ計）１２が接続さ
れている。 【００１７】以上の装置構成において加圧流動床ボイラ
炉内ガスのサンプリングは次のように行う。まず、減圧
弁８、ボールバルブ３を閉じ、Ｎ2 パイプ５ｂのニード
ルバルブ５ａを徐々に開き、圧力計４ｅを見ながらＮ2
ガスを供給し、サンプリング系の圧力を加圧流動床ボイ
ラ炉内Ａの圧力と一致させる。次に温度調節装置１０に
より保温部材９を加温し、逆洗ノズル付のガス採取プロ
ーブ１、ボールバルブ３、ボール充填フィルタ４、精密
フィルタ７、水分除湿ユニット１１の温度を水分が凝縮
しない温度まで上げる。次に、水分除湿ユニット１１の
高圧空気発生源である空気圧縮機１１ｂ及びガス分析計
１２を稼働させる。次に、ボールバルブ３、ストップバ
ルブ６を全開にした後、水分除湿ユニット１１用の圧力
調節バルブ１１ｄで同ユニット１１の導入ガス圧力と同
圧になるように圧力調整を行う。脱塵、除湿された高温
高圧のクリーンな燃焼排ガスは減圧弁８で大気圧まで減
圧し、１〜３リットル／ｍｉｎ．のガス流量でガス分析
計１２に安定供給される。 【００１８】上記のように加圧流動床ボイラ炉内ガスを
ガスサンプリング装置内に通気すると、ガス中に含まれ
る灰及び石灰石（微粉）は逆洗ノズル付のガス採取プロ
ーブ１及びボール充填フィルタ４内のアルミナボール４
ｂ間に堆積し、灰及び石灰石（微粉）が除かれたガスの
みがボール充填フィルタ４を通過する。ボール充填フィ
ルタ４の機能低下は、アルミナボール４ｂ間にダストが
緻密に溜まることにより生じ、これはアルミナボール４
ｂ前後の差圧計４ｄにより示される差圧が急上昇するこ
とにより判断できる。また、機能低下したボール充填フ
ィルタ４はストップバルブ６を閉じてストップバルブ５
ａを開き、Ｎ2 ボンベから窒素ガスを逆洗ノズル５ｃよ
りボール充填フィルタ４内をＮ2 パージさせ、捕集した
灰及び石灰石（微粉）を加圧流動床ボイラ炉内Ａに逆送
することによって捕集以前の状態に機能を回復させるこ
とができる。ボール充填フィルタ４を通過した超微粒子
の灰及び石灰石は精密フィルタ７で除去される。精密フ
ィルタ７の機能低下した場合は、精密フィルタ７内に設
けられた焼結フィルタを新品と交換することで精密フィ
ルタ７の機能は維持できる。以上により加圧流動床ボイ
ラ排ガスを高温高圧下でサンプリングし連続的かつ迅速
に精製できる。 【００１９】一方、水分はサンプリング配管内で凝縮す
ることなく効率よく系外に排出させ、ＳＯ2 ガスのドレ
ン化を防止しながらガス分析計１２へガスを導入するこ
とができる。また加圧流動床ボイラ排ガスを精製する際
に生じる灰及び石灰石を無人で効率よくサンプリング装
置から加圧流動床ボイラ炉内Ａに逆送することが可能と
なり、灰及び石灰石の廃棄の手間が不要となった。 【００２０】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば加圧
流動床ボイラ燃焼排ガスを高温高圧下でガスサンプリン
グと同時に脱塵、除湿を効率よく行うことによって、水
分凝縮によるＳＯｘガスの損失を未然に防止し、サンプ
ルガスを分析計に安定供給が可能となった。
る燃焼排ガスのＳＯｘを測定するためのサンプリング方
法に関し、特に石炭などの固体燃焼及びＣＷＭ、重油な
どの液体燃料を使用する加圧流動床ボイラから発生する
燃焼排ガス中のＳＯｘを測定するために同ボイラから燃
焼排ガスをサンプリングするに有利に適用しうる方法に
関する。 【０００２】 【従来の技術】二度のオイルショック以来、世界各国に
おいて石油代替エネルギ開発の一環として、石炭の再利
用が高まり、石炭エネルギ転換技術として石炭焚流動床
燃焼炉及び加圧型石炭焚流動床燃焼炉（以下加圧流動床
ボイラと略する）噴流床石炭ガス化炉等の実用化研究が
盛んに行われている。この中で、加圧流動床ボイラは設
備が小さく建設費が安くなること、炉内脱硫が可能なこ
と、ガスタービンとの組合せによる発電効率の向上が見
込まれることの特徴から開発至近距離として注目されて
いる。加圧流動床ボイラでは、高圧下（１５気圧）で脱
硫剤として用いられる石灰石あるいはドロマイトに含ん
だＣａＯを炉内に投入する燃料（石炭）中の燃焼性Ｓ量
に対して１〜２倍になるように調整して、空気で流動床
を形成する。そして、流動床中に燃料（石炭）を供給
し、８００〜９００℃の最適な脱硫温度にて燃焼させる
ことにより、燃焼とともに発生するＳ化合物をＣａに固
定させる炉内脱硫を目的とする。脱硫率は９５％以上で
ある。 【０００３】従来、常圧で燃焼排ガスをサンプリングす
る場合は燃焼排ガスをフィルタ及びサイクロンなどを通
過させて脱塵後、配管の自然放冷でサンプリングガスを
常温付近まで冷却しＳＯｘ計へ導いていた。ＳＯｘ計内
ではサンプリングガスは更に２℃に冷却され、２℃の飽
和水蒸気を含んだガスに調整され赤外吸光光度法により
ＳＯｘを定量していた。２℃の飽和水蒸気を含んだガス
にするのはＳＯｘ計測時の妨害成分である水蒸気による
赤外吸収ピークの補正を自動的に行わせるためである。
しかし従来の方法による加圧下でのガスサンプリングを
行う場合に次のことがらが問題となった。 【０００４】 燃焼排ガスを冷却して燃焼排ガス中の
水蒸気をドレン化させると、ドレンへＳＯ2 は吸収され
る。例えば常圧、２０℃のＳＯ2 ：１００ｐｐｍは水に
０．００３２ｇ（ＳＯ2 ）／１００ｇ（Ｈ2 Ｏ）溶解す
るのに対し、１６ａｔａ、２０℃のＳＯ2 ：１００ｐｐ
ｍは０．０５０５ｇ−ＳＯ2 ／１００ｇ−Ｈ2 Ｏ溶解す
る。以上のことからドレンが析出すると、圧力に比例し
てＳＯ2 が水に溶解しやすくなるので加圧下では常圧よ
りもＳＯ2 計測値は小さな値となる。 【０００５】 加圧下で燃焼排ガスを冷却し、それを
常圧にすると燃焼排ガス中の水蒸気分圧が２℃飽和値よ
りも小さくなることがある。燃焼排ガス中の水蒸気分圧
が２℃飽和値より小さくなると、ＳＯｘ計での水蒸気に
よる赤外光吸収ピークの補正が正しく行われず実際のＳ
Ｏｘ値よりも小さな値として計測することになる。 【０００６】以上の問題点を解決するために、逆洗ノズ
ル付のガス採取プローブとフィルタによる脱塵部、減圧
部を露点温度以上に加温したのち、水分除去を露点温度
以上で除去することを特徴とする加圧流動床ボイラにお
けるＳＯｘのガスサンプリング方法を先に提案した（特
願平５−１９７１８０号）。 【０００７】上記のＳＯｘのガスサンプリング方法の具
体的な一実施例を図２に基づき説明する。図２におい
て、Ａ：加圧流動床ボイラ炉内、１：逆洗ノズル付ガス
採取プローブ、１ａ：ガス導入ノズル、１ｂ：ニードル
バルブ、１ｃ：Ｎ2 パイプ、２：フランジ、３：ボール
バルブ、４：ボール充填フィルタ、４ａ：ステンレス製
金網、４ｂ：アルミナボール、４ｃ：目皿、４ｄ：差圧
計、４ｅ：圧力計、４ｆ：配管、５ａ：ストップバル
ブ、５ｂ：Ｎ2 パイプ、５ｃ：ガス導入ノズル、６：ス
トップバルブ、７：精密フィルタ、８：減圧弁、９：保
温部材、１０：温度調節装置、１１：水分除湿ユニッ
ト、１１ａ：高分子膜、１１ｂ：ポンプ、１１ｃ：配
管、１１ｄ：恒温槽、１１ｅ：テフロン配管、１２：ガ
ス分析計である。 【０００８】以上の装置により加圧流動床ボイラＡ内の
燃焼排ガスを逆洗ノズル付のガス採取プローブ１により
高温高圧下でサンプリングしてボール充填フィルタ４へ
導入し、同フィルタ４に内蔵されたアルミナボール４ｂ
の間を通過させて燃焼排ガス中に含まれるダストをアル
ミナボール４ｂの間に堆積させ除去する。またボール充
填フィルタ４を通過した燃焼排ガスは精密フィルタ７で
除塵され減圧弁８で大気圧に降圧する。降圧された燃焼
排ガスは水分除湿ユニット１１に導入し高温下（露点温
度以上）で水分のみを系外に排出させ乾燥燃焼排ガスを
ガス分析計１２に導入する。 【０００９】このようにガスサンプリング装置は加圧流
動ボイラＡ内からサンプリングした燃焼排ガスを連続的
かつ迅速に精製し、ガス中の水分は選択的に効率よく除
去し系外に排出させＳＯｘガスのドレン化を未然に防止
するようにしている。また燃焼排ガスを精製する際に生
じる灰及び石灰石を無人で効率よくサンプリング装置か
ら加圧流動床ボイラ炉内に逆送することが可能となり、
灰及び石灰石の廃棄の手間が不要となる。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】上記図２に示した従来
のガスサンプリング装置においては水分除湿ユニット１
１には運用上高温高圧の燃焼排ガスを通気することは不
可能なため、該水分除湿ユニット１１に通気する前に燃
焼排ガスの温度を１３０℃以下、圧力を５ｋｇ／ｃｍ2
Ｇ以下に降圧することになるが、圧力を降圧する減圧弁
８等の耐熱温度を考慮すると温度は５０℃以下、圧力は
５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以下で運用することになる。水分は降
圧する際温度と圧力に伴って凝縮するため、上記の運用
条件以上の水分濃度（飽和水蒸気圧）は凝縮し凝縮水に
ＳＯｘガスは溶解し正確にＳＯｘ計測は不可能であっ
た。 【００１１】本発明は上記技術水準に鑑み、加圧流動床
ボイラにおける燃焼排ガス中のＳＯｘを正確に計測でき
る同ボイラからの燃焼排ガスのサンプリング方法を提供
しようとするものである。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明は加圧流動床ボイ
ラ炉内に挿入される逆洗ノズル付のガス採取プローブと
同ガス採取プローブの出口に順次接続されるボール充填
フィルタ及びサイクロン、精密フィルタ、排ガス中に含
まれる１〜２０％の水分を凝縮することなく系外に排気
できる水分除湿ユニットを露点温度以上に加熱保温し、
高温高圧下で脱塵、除湿を行い、脱塵、除湿した高温高
圧のガスは減圧弁で大気圧下に降圧し一定流量でガス分
析計に導入することを特徴とする加圧流動床ボイラにお
ける燃焼排ガスのサンプリング方法である。 【００１３】すなわち、本発明は水分湿除ユニットを高
温高圧下で使用できるように、先に提案した水分除湿ユ
ニットをガスサンプリング装置の精密フィルタの後流に
設置し高温（１３０℃）高圧（ガス供給圧力）で水分を
除去するようにしたものである。具体的には、図２に示
した先に提案した方法では水分除湿ユニットの上流に
減圧弁を設けているのに対し、本発明では減圧弁を水分
除湿ユニットの後流に設けている点及び図２に示した
方法では保温部材を水分除湿ユニットの上流部までしか
設けていないのに対し、本発明では水分除湿ユニットま
でも保温部材で覆っている点が異なる点である。 【００１４】 【作用】水分除湿ユニットは高温高圧下で使用可能なた
め、従来の加圧流動床ボイラ排ガス中に含まれる水分濃
度１〜２０％を凝縮することなく系外に排気できる。こ
れによりＳＯｘ濃度は低減することなく正確なＳＯｘ計
測が可能となる。 【００１５】 【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。図
１において図２と同一部位には同一符号を付してあるの
で、特に図１中の符号の説明は省略する。図１におい
て、サンプリング対象物の加圧流動床ボイラ炉Ａ内に挿
入された逆洗ノズル付のガス採取プローブ１がその出口
のフランジ２、ボールバルブ３を順次介してボール充填
フィルタ４に接続されている。逆洗ノズル付のガス採取
プローブ１にはガス導入ノズル１ａ、ニードルバルブ１
ｂ及びＮ2 パイプ１ｃを介して図示しないＮ2 ボンベが
接続されている。またボール充填フィルタ４内には、上
部にステンレス製金網４ａを設け、その下部にアルミナ
ボール４ｂ（例えば直径１ｍｍのアルミナボール) を約
50ｍｍの高さに充填し、更にその下にアルミナボール４
ｂの保持用として目皿４ｃを配置している。さらにボー
ル充填フィルタ４の側部には、アルミナボール４ｂ前後
の圧損測定用の差圧計４ｄと圧力計４ｅが配下４ｆを介
して接続されている。また、ボール充填フィルタ４の上
部は逆洗（ガス導入）ノズル５ｃ、ストップバルブ５ａ
及びＮ2 パイプ５ｂを介して図示しないＮ2 ボンベに接
続されている。ボール充填フィルタ４の出口部にはスト
ッパバルブ６を介して焼結フィルタを備えた精密フィル
タ７、水分除湿ユニット１１が接続されている。 【００１６】一方、逆洗ノズル付のガス採取プローブ
１、ボールバルブ３、ボール充填フィルタ４、精密フィ
ルタ７、水分除湿ユニット１１は保温部材９によって覆
われており、保温部材９にはヒータを有する温度調節装
置１０が接続され一定温度に加熱されている。水分除湿
ユニット１１の後方には減圧弁８、ガス分析計（ＳＯｘ
計）１２が接続されている。水分除湿ユニット１１は高
分子膜１１ａと水分を系外へ排気させるための高圧空気
キャリヤーガスの発生源である空気圧縮機１１ｂ及び配
管１１ｃが設けられ、水分除湿ユニット１１からの水分
を含んだ高圧空気キャリヤーガスは配管１１ｅを経由
し、圧力調節バルブ１１ｄで水分除湿ユニット１１のガ
ス導入圧と同圧に保持されて水分は系外に排出される。
水分除湿ユニット１１の出口部には減圧弁８とテフロン
配管８ａを介してガス分析計（ＳＯｘ計）１２が接続さ
れている。 【００１７】以上の装置構成において加圧流動床ボイラ
炉内ガスのサンプリングは次のように行う。まず、減圧
弁８、ボールバルブ３を閉じ、Ｎ2 パイプ５ｂのニード
ルバルブ５ａを徐々に開き、圧力計４ｅを見ながらＮ2
ガスを供給し、サンプリング系の圧力を加圧流動床ボイ
ラ炉内Ａの圧力と一致させる。次に温度調節装置１０に
より保温部材９を加温し、逆洗ノズル付のガス採取プロ
ーブ１、ボールバルブ３、ボール充填フィルタ４、精密
フィルタ７、水分除湿ユニット１１の温度を水分が凝縮
しない温度まで上げる。次に、水分除湿ユニット１１の
高圧空気発生源である空気圧縮機１１ｂ及びガス分析計
１２を稼働させる。次に、ボールバルブ３、ストップバ
ルブ６を全開にした後、水分除湿ユニット１１用の圧力
調節バルブ１１ｄで同ユニット１１の導入ガス圧力と同
圧になるように圧力調整を行う。脱塵、除湿された高温
高圧のクリーンな燃焼排ガスは減圧弁８で大気圧まで減
圧し、１〜３リットル／ｍｉｎ．のガス流量でガス分析
計１２に安定供給される。 【００１８】上記のように加圧流動床ボイラ炉内ガスを
ガスサンプリング装置内に通気すると、ガス中に含まれ
る灰及び石灰石（微粉）は逆洗ノズル付のガス採取プロ
ーブ１及びボール充填フィルタ４内のアルミナボール４
ｂ間に堆積し、灰及び石灰石（微粉）が除かれたガスの
みがボール充填フィルタ４を通過する。ボール充填フィ
ルタ４の機能低下は、アルミナボール４ｂ間にダストが
緻密に溜まることにより生じ、これはアルミナボール４
ｂ前後の差圧計４ｄにより示される差圧が急上昇するこ
とにより判断できる。また、機能低下したボール充填フ
ィルタ４はストップバルブ６を閉じてストップバルブ５
ａを開き、Ｎ2 ボンベから窒素ガスを逆洗ノズル５ｃよ
りボール充填フィルタ４内をＮ2 パージさせ、捕集した
灰及び石灰石（微粉）を加圧流動床ボイラ炉内Ａに逆送
することによって捕集以前の状態に機能を回復させるこ
とができる。ボール充填フィルタ４を通過した超微粒子
の灰及び石灰石は精密フィルタ７で除去される。精密フ
ィルタ７の機能低下した場合は、精密フィルタ７内に設
けられた焼結フィルタを新品と交換することで精密フィ
ルタ７の機能は維持できる。以上により加圧流動床ボイ
ラ排ガスを高温高圧下でサンプリングし連続的かつ迅速
に精製できる。 【００１９】一方、水分はサンプリング配管内で凝縮す
ることなく効率よく系外に排出させ、ＳＯ2 ガスのドレ
ン化を防止しながらガス分析計１２へガスを導入するこ
とができる。また加圧流動床ボイラ排ガスを精製する際
に生じる灰及び石灰石を無人で効率よくサンプリング装
置から加圧流動床ボイラ炉内Ａに逆送することが可能と
なり、灰及び石灰石の廃棄の手間が不要となった。 【００２０】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば加圧
流動床ボイラ燃焼排ガスを高温高圧下でガスサンプリン
グと同時に脱塵、除湿を効率よく行うことによって、水
分凝縮によるＳＯｘガスの損失を未然に防止し、サンプ
ルガスを分析計に安定供給が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成系統図。
【図２】先に提案した加圧流動床ボイラにおけるＳＯｘ
のガスサンプリング方法の一態様の構成系統図。 【符号の説明】 Ａ：加圧流動床ボイラ炉内、１：逆洗ノズル付ガス採取
プローブ、１ａ：ガス導入ノズル、１ｂ：ニードルバル
ブ、１ｃ：Ｎ2 パイプ、２：フランジ、３：ボールバル
ブ、４：ボール充填フィルタ、４ａ：ステンレス製金
網、４ｂ：アルミナボール、４ｃ：目皿、４ｄ：差圧
計、４ｅ：圧力計、４ｆ：配管、５ａ：ストップバル
ブ、５ｂ：Ｎ2 パイプ、５ｃ：ガス導入ノズル、６：ス
トップバルブ、７：精密フィルタ、８：減圧弁、８ａ：
配管、９：保温部材、１０：温度調節装置、１１：水分
除湿ユニット、１１ａ：高分子膜、１１ｂ：空気圧縮機
（ポンプ）、１１ｃ：配管、１１ｄ：圧力調節バルブ、
１１ｅ：テフロン配管、１２：ガス分析計。
のガスサンプリング方法の一態様の構成系統図。 【符号の説明】 Ａ：加圧流動床ボイラ炉内、１：逆洗ノズル付ガス採取
プローブ、１ａ：ガス導入ノズル、１ｂ：ニードルバル
ブ、１ｃ：Ｎ2 パイプ、２：フランジ、３：ボールバル
ブ、４：ボール充填フィルタ、４ａ：ステンレス製金
網、４ｂ：アルミナボール、４ｃ：目皿、４ｄ：差圧
計、４ｅ：圧力計、４ｆ：配管、５ａ：ストップバル
ブ、５ｂ：Ｎ2 パイプ、５ｃ：ガス導入ノズル、６：ス
トップバルブ、７：精密フィルタ、８：減圧弁、８ａ：
配管、９：保温部材、１０：温度調節装置、１１：水分
除湿ユニット、１１ａ：高分子膜、１１ｂ：空気圧縮機
（ポンプ）、１１ｃ：配管、１１ｄ：圧力調節バルブ、
１１ｅ：テフロン配管、１２：ガス分析計。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭55−138637（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−5083（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−37091（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−130057（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭63−181847（ＪＰ，Ｕ)
実開 平２−79443（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭56−25971（ＪＰ，Ｂ２)
特公 平３−54778（ＪＰ，Ｂ２)
実公 昭60−35870（ＪＰ，Ｙ２)
実公 平３−39714（ＪＰ，Ｙ２)
特許3188060（ＪＰ，Ｂ２)
実用新案登録2587107（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 加圧流動床ボイラ炉内に挿入される逆洗
ノズル付のガス採取プローブと同ガス採取プローブの出
口に順次接続されるボール充填フィルタ及びサイクロ
ン、精密フィルタ、排ガス中に含まれる１〜２０％の水
分を凝縮することなく系外に排気できる水分除湿ユニッ
トを露点温度以上に加熱保温し、高温高圧下で脱塵、除
湿を行い、脱塵、除湿した高温高圧のガスは減圧弁で大
気圧下に降圧し一定流量でガス分析計に導入することを
特徴とする加圧流動床ボイラにおける燃焼排ガスのサン
プリング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10353994A JP3402744B2 (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 燃焼排ガスのサンプリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10353994A JP3402744B2 (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 燃焼排ガスのサンプリング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07311129A JPH07311129A (ja) | 1995-11-28 |
| JP3402744B2 true JP3402744B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=14356654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10353994A Expired - Fee Related JP3402744B2 (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 燃焼排ガスのサンプリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402744B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102825147B1 (ko) * | 2024-10-21 | 2025-06-26 | 건국대학교 산학협력단 | 수분 전처리 장치 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050129578A1 (en) * | 2003-10-21 | 2005-06-16 | Petroleum Analyzer Company, Lp | Fast system for detecting detectible combustion products and method for making and using same |
| KR102394412B1 (ko) * | 2020-06-17 | 2022-05-06 | 한국생산기술연구원 | 회분의 포집 효율과 포집된 회분의 제거 효율이 증대된 포집 장치 |
| CN121540857B (zh) * | 2026-01-20 | 2026-04-21 | 太行国家实验室 | 面向燃氢航空发动机燃烧室的尾气分析测试系统、运行方法及分析测试方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2587107Y2 (ja) | 1993-04-09 | 1998-12-14 | 三菱重工業株式会社 | 連続ガスサンプリング装置 |
| JP3188060B2 (ja) | 1993-08-09 | 2001-07-16 | 三菱重工業株式会社 | 亜硫酸ガスサンプリング装置 |
| JP5625971B2 (ja) | 2011-02-08 | 2014-11-19 | 住友電装株式会社 | 電気接続箱用の内部回路構成体およびそれを用いた電気接続箱 |
-
1994
- 1994-05-18 JP JP10353994A patent/JP3402744B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2587107Y2 (ja) | 1993-04-09 | 1998-12-14 | 三菱重工業株式会社 | 連続ガスサンプリング装置 |
| JP3188060B2 (ja) | 1993-08-09 | 2001-07-16 | 三菱重工業株式会社 | 亜硫酸ガスサンプリング装置 |
| JP5625971B2 (ja) | 2011-02-08 | 2014-11-19 | 住友電装株式会社 | 電気接続箱用の内部回路構成体およびそれを用いた電気接続箱 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102825147B1 (ko) * | 2024-10-21 | 2025-06-26 | 건국대학교 산학협력단 | 수분 전처리 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07311129A (ja) | 1995-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPWO2004023040A1 (ja) | 排煙処理システム | |
| CN103328075B (zh) | 清洁富二氧化碳烟气的方法和锅炉系统 | |
| CA2588488C (en) | Method and device for removing mercury | |
| TW403823B (en) | Alkaline sorbent injection for mercury control | |
| CN106061584B (zh) | 废气处理系统以及废气处理方法 | |
| JP7005166B2 (ja) | 廃水を蒸発させて酸性ガス排出を減らすための装置及び方法 | |
| PL217842B1 (pl) | Sposób usuwania rtęci z gazów spalinowych powstających podczas spalania węgla podbitumicznego lub lignitowego | |
| AU738245B2 (en) | Enhanced control of mercury in a wet scrubber through reduced oxidation air flow | |
| CN108379996A (zh) | 减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置及方法 | |
| JP3402744B2 (ja) | 燃焼排ガスのサンプリング方法 | |
| JP3402857B2 (ja) | 燃焼排ガスのサンプリング方法及び装置 | |
| JP3188060B2 (ja) | 亜硫酸ガスサンプリング装置 | |
| JP2004154683A (ja) | 排ガス処理装置とその運用方法 | |
| WO2024166700A1 (ja) | 廃棄物焼却設備 | |
| JP7822870B2 (ja) | 廃棄物焼却設備 | |
| JPH04141214A (ja) | 排煙脱硫装置 | |
| JPS6071025A (ja) | 流動床ボイラ排ガスの脱硫方法 | |
| KR20110076701A (ko) | 배기가스 중 ＳＯｘ의 고효율 건식 제거방법 및 이를 이용한 장치 | |
| JP7587798B2 (ja) | 廃棄物焼却設備 | |
| JPH09303714A (ja) | ボイラ装置及びその運転方法 | |
| WO2012026114A1 (ja) | 排ガス処理装置 | |
| JP2025078834A (ja) | 廃棄物焼却設備 | |
| KR20260048783A (ko) | 암모니아 슬립 연속측정을 위한 배가스 전처리 장치 | |
| JPH0781152B2 (ja) | 石炭ガス化コンバインドプラントの運転方法 | |
| JPS63224719A (ja) | 排煙脱硫装置の制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030128 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |