JPH0563746B2

JPH0563746B2 -

Info

Publication number: JPH0563746B2
Application number: JP1080143A
Authority: JP
Inventors: Hikoji Ito; Ikuto Ooshita; Kenichi Arai; Shigeki Mitani; Ryoichi Morya
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Kansai Denryoku KK
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1993-09-13
Also published as: JPH02257068A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、熱線風速計ならびにそれを用いた
ガス成分および流速の測定方法に関し、特に風
速、風温の測定とガス分析とを同時に行なうこと
が可能な熱線風速計およびその測定方法に関する
ものである。

［従来の技術］ボイラー、熱処理炉、焼却炉等においては、燃
焼管理、排ガス管理等を行なうために、炉内、煙
道内等において風速、風温の測定とガス分析が行
なわれている。第３図は、このような風速、風温
の測定とガス分析が行なわれる対象となる装置の
一例として、ボイラーの装置構成を示す概略ブロ
ツク図である。

第３図を参照して、ボイラー３０の内部で重油
等の燃料が燃焼させられることによつて発生した
燃焼ガスは、矢印で示される方向に流れる。この
燃焼ガスは、まず、脱硝装置４０によつてその燃
焼ガスに含まれるNO_Xが除去される。その後、
この燃焼ガスは脱硫装置５０を通過することによ
つて、その燃焼ガスに含まれる硫黄が除去され
る。さらに、この燃焼ガスは、集塵装置６０を経
てその燃焼ガスに含まれる煤塵等が除去された
後、煙道７０に至る。その後、この燃焼ガスは煙
突８０によつて大気中に流れ出る。

上記のように所定の処理が行なわれた燃焼ガス
が大気中に流れ出るまでに、すなわち、煙道７０
内において、その燃焼ガスの流速、風温の測定と
成分の分析が行なわれる。これは、ボイラー３０
内において完全に燃焼が行なわれているかどう
か、等の燃焼管理、排ガス管理を行なうためであ
る。第３図に示すように、この測定は煙道７０内
にプローブ２ａ，２ｂ，２ｃが挿入されることに
よつて行なわれる。たとえば、風速測定のための
プローブ２ａが煙道７０のＡという位置から挿入
され、ガス分析のためのプローブ２ｂが煙道７０
のＢの位置から挿入されることによつて、さら
に、風温測定のためのプローブ２ｃが煙道７０の
Ｃの位置から挿入されることによつて、煙道内に
おける風速、風温の測定と燃焼ガスの成分分析が
行なわれる。このように、従来の風速測定とガス
分析は、それぞれ別々のプローブが煙道内の異な
る位置に設けられることによつて行なわれてい
る。これは、風速測定のための装置とガス分析の
ための装置とが別々に構成されているためであ
る。あるいは、風速測定のためのプローブ２ａと
ガス分析のためのプローブ２ｂと風温測定のため
のプローブ２ｃとが、煙道７０の同一の位置、た
とえば、Ａの位置に交互に挿入されることによつ
て、風速、風温の測定とガス分析とが行なわれる
場合もある。

［発明が解決しようとする課題］風速、風温の測定値とガス分析値とは、管理解
析上、関連があり、同一箇所で測定されることが
望ましい。しかしながら、従来の風速測定とガス
分析は、異なる位置に、風速測定のためのプロー
ブとガス分析のためのプローブとが挿入されるこ
とによつて、それらの測定が行なわれている。そ
のため、両者の測定が不正確になるという問題点
があつた。

また、従来の風速測定とガス分析において、同
一箇所に、風速、風温の測定のためのプローブと
ガス分析のためのプローブとを交互に挿入する場
合もある。しかし、この方法によれば、両者の測
定が行なわれる位置が同一になるが、測定値の経
時的な変化に対しては、ずれが生じることにな
り、測定が不正確になるという問題点があつた。
さらに、同一位置に交互に挿入する場合において
も、挿入位置を常に同一位置に特定することは困
難であり、測定位置のずれによる不正確さも解消
され得ないという問題点があつた。

さらに、異なる３箇所で風速、風温の測定とガ
ス分析とを行なう場合においても、あるいは同一
箇所に交互にプローブを挿入することによつて三
者の測定を行なう場合においても、風速、風温の
測定とガス分析の装置が別々に構成されているた
め、その取扱いが不便であるという問題点があつ
た。

そこで、この発明は、上記のような問題点を解
消するためになされたもので、同一箇所において
風速、風温の測定とガス分析とを同時に行なうこ
とが可能であり、かつ、その取扱いが簡便化され
た熱線風速計ならびにガス成分および流速、風温
の測定方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に従つた熱線風速計は、測定すべき気
流中に置かれ、かつ気流が通過するための入口窓
と出口窓とを有する保護管内に、気流の温度を測
定する測温センサと、その気流の温度より高い温
度に保たれた放熱センサとを配置し、この測温セ
ンサと放熱センサとの温度差を一定に保つように
制御することによつて、気流の流速、風温を測定
するようにされた熱線風速計である。この熱線風
速計において、以下のことを特徴とするものであ
る。気流の一部を吸入してガス分析するためのガ
ス吸入管のガス吸入口が、保護管内にあり、か
つ、測温センサと放熱センサとが位置する測定領
域に配置されている。

この熱線風速計を用いたガス成分および流速、
風温の測定方法は、非測定時においては、ガス吸
入口から所定のガスを測定領域に向けて噴出させ
ることによつて、測定領域が正常に保たれる。流
速、風温の測定時においては、ガス吸入口から気
流の一部を吸入することによつて、同時にガスの
成分も分析される。

［作用］この発明においては、ガス分析するためのガス
吸入管のガス吸入口が、気流の流速を測定するた
めの測温センサと放熱センサとが位置する測定領
域に配置されている。また、ガス吸入口は、気流
が通過する保護管内に設けられている。そのた
め、ガス吸入口と、熱線風速計のセンサとが、保
護管内において、ほぼ同一の位置に設けられるこ
とになる。したがつて、保護管内を通過する同一
の測定されるべき気流の流速が熱線風速計のセン
サによつて測定されると同時に、保護管内に設け
られたガス吸入管のガス吸入口から同一の気流が
吸入されることによつてガス成分の分析が行なわ
れる。

また、この発明においては、非測定時には、ガ
ス分析するためのガス吸入管のガス吸入口から、
所定のガスが測定領域に向けて噴出させられる。
そのため、吸入管の内部および熱線風速計のセン
サ部分の周辺が清浄に保たれ得る。したがつて、
ガス吸入口やセンサ部分の汚染による測定精度の
劣化が防止され得る。

［実施例］第１図は、この発明に従つた熱線風速計を用い
た場合に風速測定とガス分析とを行なうための概
略的な装置構成を示す図である。第２図は、第１
図において示される装置に使用される熱線風速計
のプローブ部分を略図的に示す概略断面図であ
る。以下、第１図および第２図を参照して、この
発明の一実施例について説明する。

第１図を参照して、煙道内には測定されるべき
気体流１中に熱線風速計のプローブ２が設けられ
ている。このプローブ２は、煙道を構成する煙道
側壁１４および断熱壁１５に挿入口を設けること
によつて煙道の内部に挿入されている。また、プ
ローブ２は、煙道の側壁に対してフランジ１２お
よび煙道側フランジ１３を介して固定されてい
る。プローブ２の煙道外の端部には端子箱９が設
けられている。熱線風速計のセンサ部分は、この
端子箱９を介して熱線風速計計器部２４に接続さ
れている。燃焼ガスの成分分析のためにプローブ
２の内部に設けられるガス吸入管は、プローブ側
バルブ１９を介して接続管１８に接続されてい
る。この接続管１８は、三又バルブ２０を介して
ガス吸入系統とガス送入系統とに分岐される。ガ
ス吸入系統においては、一定量のガスを吸入する
ために吸入ポンプ２２と、それを駆動するための
モータ２３とが設けられている。吸入されたガス
は、分析装置側バルブ２１を介して設けられたガ
ス分析装置２５によつて分析される。一方、ガス
送入系統においては、圧力制御弁２７およびバル
ブ２８を介して送入ガス管２６に接続されたボン
ベ等のパージガス源２９が設けられている。

上記のように構成される装置に用いられる熱線
風速計のプローブ部分の構成について説明する。
第２図を参照して、放熱センサ３は、その内部に
加熱用抵抗線を設けた細管からなる。この抵抗線
に加熱用電流を流すことによつて、放熱センサ３
の温度が、測定される気体流１の温度より高く保
たれている。測温センサ４は気体流１の温度を測
定するために設けられている。この放熱センサ３
と測温センサ４とは保護管６内に設けられたリー
ド線８を介して端子箱９に接続されている。端子
箱９の内部においては、このリード線８が接続端
子１０の各々に接続されている。端子箱９から延
びるリード線１１は風速計計器部２４に接続され
ている。風速計計器部２４に設けられる回路にお
いては、気体流１の温度より高い温度が一定の温
度差でもつて放熱センサ３に与えられるように、
電流が制御されている。この電流値を風速信号に
変換することによつて風速値が風速計計器部２４
に指し示される。

また、このプローブ２の内部には、ガス採取管
１６が、放熱センサ３と測温センサ４とともに耐
熱セメント５によつて装着されている。保護管６
に設けられた入口窓７ａから入り、出口窓７ｂを
出る気体流１の一部は、吸入口１７から吸入され
る。この吸入されたガスは、ガス採取管１６に接
続された接続管１８を通してガス分析装置２５に
吸入される。この吸入されたガスが有圧の場合に
は、第１図に示すようにバルブ１９の開閉のみで
ガスを採取することが可能である。しかしなが
ら、ガスが有圧でない場合には、吸入ポンプ２２
を駆動させることによつて一定量のガスが吸入さ
れる。ガス分析装置２５は、O₂，CO，NO_X，
SO_X等の分析対象ガスの種類によつて所定の分析
機器を構成する。なお、分析装置側バルブ２１は
分析されるガス量に応じて調整するために用いら
れる。また、ガス吸入時においては、三又バルブ
２０はガス分析装置２５側に開となるように設定
される。

以上のように、プローブ２の内部には、風速測
定のための放熱センサ３と測温センサ４と、ガス
成分分析のためのガス採取管１６とが設けられて
いるので、測定対象として同一の気体流に対し
て、風速とガス成分とが同時に測定され得る。そ
のため、互いに関連のある風速、風温の値とガス
成分値とが同時にデータ処理されることが可能と
なる。さらに、風速測定のためのセンサとガス分
析のためのガス採取管とが一体化されてプローブ
内に設けられているので、その取扱いが容易にな
るとともに、風速測定とガス分析とを同時に行な
うことが可能な装置が構成され得る。

また、第１図に示したように、三又バルブ２０
をガス送入系統側に開とすることによつて、ガス
採取管１６を用いてパージガスを送り出すことが
できる。このパージガスはパージガス源２９に入
れられ、圧縮空気、窒素等が用いられる。吸入口
１７から吹き出されるように送り込まれるパージ
ガスは、ガス採取管１６の内部および風速計の放
熱センサ３、測温センサ４の周辺部を清浄に保つ
役割をする。このパージガスの吹き出しが非測定
時に行なわれることにより、煙道内の煤塵等の汚
染による測定精度の劣化が防止され得る。

すなわち、三又バルブ２０を非測定時において
ガス送入系統側に開になるように切換えることに
より、パージガス源２９に入れられたガスは、バ
ルブ２８を介して圧力制御弁２７によつて適当な
圧力に調整される。このパージガスは、三又バル
ブ２０および接続管１８を経てプローブ２に至
る。その後、パージガスは吸入口１７から噴出
し、保護管６の出口窓７ｂから気体流中に流出す
る。これによつて、ガス採取管１６への煤塵の侵
入が防止される。また、保護管６内への気体流の
流入をある程度阻止することができ、煤塵等のセ
ンサ部分への付着を可及的に防止することができ
る。また、吐出口の形状および方向を適当に変え
ることにより、パージガスをセンサ部分の表面に
吹付け、センサ部分の表面に付着しようとする煤
塵等を吹き飛ばすことも可能である。さらに、パ
ージガスの圧力を高めて噴出させることにより、
センサ部分の表面に付着した煤塵をある程度除去
することも可能である。

このようにして、測定時には風速、風温の測定
とガス成分の分析とが同一箇所で同時に行なうこ
とができるとともに、非測定時においてはパージ
ガスを常に噴出させることにより、センサ部分の
周辺とガス採取管の内部とを清浄に保つことが可
能になる。

なお、風速、風温とガス成分とを複数点におい
て測定することによつて、それらの分布を調べる
場合、プローブ２に複数個の窓７ａ，７ｂと、そ
れらに対応する複数個のセンサおよび吸入口を設
けてもよい。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、風速、風温
とガス成分とを同時に同一箇所で測定することが
可能になるため、関連するデータ処理、たとえ
ば、風量、分析成分の各流量、燃焼解析等も同時
に実施することが可能になる。また、風速測定の
ためのプローブとガス分析のためのプローブとが
一体化された構造を有するので、その取扱いも非
常に簡単になる。

さらに、非測定時に測定領域を清浄に保つこと
が可能になるので、測定精度が劣化せず、常に正
確な測定を行なうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従つた熱線風速計を用いた
ガス成分分析および流速測定の装置構成を示す概
略構成図である。第２図は第１図に用いられる熱
線風速計のプローブ部分を略図的に示す概略断面
図である。第３図は従来のガス成分および流速の
測定方法を説明するために燃焼装置の一例とし
て、ボイラーの全体構成を示すブロツク図であ
る。図において、１は気体流、２はプローブ、３は
放熱センサ、４は測温センサ、６は保護管、１６
はガス採取管、１７は吸入口、２６は送入ガス
管、２９はパージガス源である。なお、各図中、
同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１測定すべき気流中に置かれ、かつ気流が通過
するための入口窓と出口窓とを有する保護管内
に、気流の温度を測定する測温センサと、その気
流の温度より高い温度に保たれた放熱センサとを
配置し、この測温センサと放熱センサとの温度差
を一定に保つように制御することによつて、気流
の流速、風温を測定するようにされた熱線風速計
において、気流の一部を吸入してガス分析するためのガス
吸入管のガス吸入口を、前記保護管内であつて、
前記測温センサと前記放熱センサとが位置する測
定領域に配置したことを特徴とする、熱線風速
計。２請求項１に記載の熱線風速計を用いたガス成
分および流速、風温の測定方法であつて、非測定時に、前記ガス吸入口から所定のガスを
前記測定領域に向けて噴出させることによつて、
前記測定領域を清浄に保ち、流速、風温の測定時に、前記ガス吸入口から気
流の一部を吸入することによつて、同時にガスの
成分をも分析する、ガス成分および流速の測定方
法。