JPH10104132A - 燃焼ガス分析計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスサンプリングパイプ内にタールやダスト
が堆積することなく、操作性と耐久性を高めるようにす
る。 【解決手段】 煙道１内のガスをサンプリングパイプに
て採取するガスサンプリング装置を、採取したガスを煙
道内の条件と同等の条件に加熱する加熱ボックス６と、
加熱後のガスをタールの析出温度以下で排ガスの露点温
度以上に降温加熱する降温加熱ボックス７と、降温によ
って発生するタールとダストを取除くフィルタ１０を具
備して構成し、このフィルタ１０を降温加熱ボックス７
内のサンプリングパイプ５に対して着脱可能に構成した
もので、タールとダストはフィルタに捕集除去され、サ
ンプリングパイプ５内に堆積せずパイプが閉塞しない
し、またフィルタの交換も容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば溶融炉式
ごみ燃焼設備において煙道から排出される燃焼ガス
（煙）を分析するガス分析計に係り、特にそのガスサン
プリング装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のガス分析計におけるガスサンプ
リング装置は、その内方の同軸上にガス採取用のサンプ
リングパイプを貫設し、このパイプを煙道壁部を貫通さ
せるとともに、他端側には温度の低下を防止するべく煙
道と同等の条件を維持する加熱ボックスが取り付けられ
ている。そして、ガスサンプリング装置からはガスをガ
ス分析計に導く系が接続されているが、４００℃程度も
あるガスをそのままガス分析計に導くことは不可能であ
り、そのためにこの加熱ボックスの後段にはガスを露点
近傍まで降下させる降下用加熱ボックスが設置されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な燃焼ガスにおいては、タールやダスト等の不純物が多
量に含有しているが、降下用加熱ボックスにてガス温度
の降下があると特にタールが析出し、これがダストとと
もにサンプリングパイプ内に付着する。そして、この付
着物が硬化して時間の経過とともにその量が増加し、パ
イプが閉塞する。このような状態はガスのサンプリング
を不能とし分析を不可能にする。この発明は上記問題を
解決するために創案されたもので、パイプが閉塞するこ
となく耐久性が向上するガスサンプリング装置を具備す
るガス分析計を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明が提供する燃焼
ガス分析計は、煙道内のガスをサンプリングパイプにて
採取するガスサンプリング装置を、採取したガスを煙道
内の条件と同等に加熱する加熱ボックスと、加熱後のガ
スを露点温度域すなわちタールの析出温度以下で排ガス
の露点温度以上に降温加熱する降温加熱ボックスと、降
温によって発生するタールとダストを取除くフィルタを
備え、このフィルタを降温加熱ボックスにおけるサンプ
リングパイプに対して着脱可能に構成したもので、ター
ルとダストはフィルタに捕集除去され、サンプリングパ
イプ内に堆積せずパイプが閉塞することがなくなる。フ
ィルタの交換も容易となる。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１はこの発明が提供するガス分
析計におけるガスサンプリング装置を示し、図２はこの
発明のガス分析計の全体系を示している。これらの図に
おいて１は溶融炉式ごみ燃焼設備における煙道を示して
いる。煙道１にはガスサンプリング用の採取孔２が穿設
されていて、この採取孔２にガスサンプリング装置の取
付座３が架設されている。そして、この取付座３のパイ
プ部分が採取孔２に挿入固定されており、さらにこのパ
イプ部分にパイプヒータ４を介してサンプリングパイプ
５が挿設されている。

【０００６】サンプリングパイプ５の右端側は、取付座
３に保持された加熱ボックス６を貫通し、さらにこの加
熱ボックス６に隣接して設置された降温加熱ボックス７
の内方に伸出している。８は加熱ボックス６内に設けら
れた電熱ヒータでサンプリングパイプ５を４００℃度程
度に加熱し、煙道１内の条件と同等の条件（環境）を形
成する。一方、降温加熱ボックス７の内方に設置された
電熱ヒータ９は降温加熱ボックス７内を１５０℃度程度
に降温加熱する。降温加熱ボックス７内には内筒７Ｔが
同芯軸上に形成されていて、サンプリングパイプ５の右
端側はこの内筒７Ｔ内に伸出している。１０はこの内筒
７Ｔ内に挿入、取出可能に挿入されたフィルタである。
１１はこの内筒７Ｔの開閉扉で挿入、取出時に開閉操作
される。また降温加熱ボックス７にも開閉可能な蓋１２
が設置されている。他方、降温加熱ボックス７の内筒７
Ｔにはガス加熱導管１３が接続され、このガス加熱導管
１３が図２に示すようにガス分析計側に延設されてい
る。

【０００７】ところで、前記フィルタ１０はステンレス
細線等を充填して構成されていて、被測定ガスがこのフ
ィルタ１０に至ると急激に降温するようになっている。

【０００８】このようにこの発明は、煙道内のガスをサ
ンプリングパイプにて採取するガスサンプリング装置の
構成を、採取するガスはまず煙道内の条件と同等の条件
に維持すべくサンプリングパイプを囲撓する加熱ボック
スにて高温に加熱するとともに、その後はガスをタール
の析出温度以下で排ガスの露点温度以上に降温加熱する
降温加熱ボックスを前記加熱ボックスに隣接設置し、こ
の降温加熱ボックス内に伸設されたサンプリングパイプ
にフィルタを着脱可能に設置して発生するタールとダス
トをこのフィルタで捕集除去するように構成した点に特
徴を有するものである。

【０００９】この発明が提供するガス分析計におけるガ
スサンプリング装置の構成は以上のとおりであるから、
煙道１からサンプリングパイプ５によって吸引採取され
たガスは、加熱ボックス６においては煙道１内の条件と
同等であり、サンプリングが良好に行われる。そしてつ
ぎにガスが降温加熱ボックス７内に至ると、温度低下が
進行し、燃焼物に含まれているタールは、摂氏３５０度
以下になると析出が開始するので、サンプリングパイプ
５の開口部にてタールが析出し始める。フィルタ１０は
内筒７Ｔ内でかつサンプリングパイプ５に冠着している
ので、被測定ガスがこのフィルタ１０に至ると急激に降
温し、析出し始めたタールはこのフィルタ１０にて捕集
除去される。ダストも同様に捕集除去され、そしてこれ
ら不純物が取り除かれたガスが、約１５０℃に加熱維持
されているガス加熱導管１３を介してガス分析計側に導
かれる。したがって、タールやダストがサンプリングパ
イプ５やガス加熱導管１３等内に堆積することはなくな
り、これらパイプが閉塞するという従来の問題は解消さ
れる。タールやダスト等が捕集されたフィルタ１０は、
蓋１２と開閉扉１１を開くことにより、サンプリングパ
イプ５から抜き取ることができ、新しいフィルタと交換
される。

【００１０】上述したガスサンプリング装置を経た燃焼
ガスは、図２に示されているサンプリングシステムを経
て最終的にはガス分析計（図示せず）に導かれる。この
システムは、前述したとおり溶融炉式ごみ焼却設備の一
環である。煙道１からの燃焼ガス（被測定ガス）には、
タール、粗ダスト、未燃炭素粒子等が含まれている。こ
れらは、ガスサンプリング装置により、捕集、除去さ
れ、除去された燃焼ガスは、ガス加熱導管１３によりバ
ブリング槽１４に導かれる。このバブリング槽１４はガ
スサンプリング装置にて捕集され得なかったダスト等を
より確実に捕集するもので、水道管１５からの水道水に
てバブリングを行う。このバブリングによりダストは水
槽１５の底に落下し、燃焼ガスはウエットフィルタ１６
にて水分や他の不純物が除去されて、導管２１によりヒ
ータ付フィルタ部ＨＦに導かれる。このヒータ付フィル
タ部ＨＦはヒータＥＨにて加熱されているフィルタＦが
内設されていて、ウエットフィルタ１６にて除去され得
なかった燃焼ガスの水分や不純物がこのフィルタＦにて
完全に除去される。なお、軽い未燃炭素粒子はこのフィ
ルタＦにて捕集・除去される。

【００１１】１９はガス圧シール槽で、バブリング槽１
４内の空気室（ガス室）への空気混入を阻止するように
なっている。即ち、バブリング槽１４はバブリングによ
りガス中の水分をも除去（ドレイン）するから、水がオ
ーバーフローするが、これをなくするために連管１８を
介し排水し、ガス圧シール槽１９に排出してバブリング
槽１４の水位を一定に維持する。この場合この連管１８
の下端は大気に開放されているのではなく、ガス圧シー
ル槽１９の水中に侵入されている。また、バブリング槽
１４とガス圧シール槽１９とは、一定のヘッド差を有し
て配設されている。したがって、分析計側の排気機構に
て導管２１を介してバブリング槽１４内が常にわずかに
負圧になっているが、仮にガス加熱導管１３が閉塞され
てガス供給が行われなくなった場合、バブリング槽１４
内の負圧が大きくなる。すると連管１８を通じてガス圧
シール槽１９の水が逆流するが、バブリング槽１４とガ
ス圧シール槽１９とのヘッド差により逆流は一定量にと
どまる。したがって、この連管１８の下端が大気に開放
されて空気が逆流し被測定ガス中に空気が混入するとい
うことはない。ガス圧シール槽１９は、バブリング槽１
４内の圧を一定に維持する機能も有する。

【００１２】この発明は以上説明したとおりであるが、
上記ならびに図示例に限定されるものではなく、この発
明の特徴を生かした種々の変形実施例を包含する。上記
ならびに図示例では溶融炉式ごみ焼却設備用分析計とし
てこの発明を適用した例を示しているが、その他に鉄鋼
プラントにおける燃焼ガスの分析計としても適用可能で
あり、溶融炉式ごみ焼却設備用分析計に限定されない。
この発明の要部であるガスサンプリング装置の細部の構
成は図示例に限定されない。例えば加熱ボックスの加熱
源には燃焼ガス自体を利用する方式も可能であり、図示
例のように電熱方式には限定されない。このガス熱利用
方式の場合は燃焼ガスを別途に導く経路が必要であるが
電力を利用しない点で有利である。サンプリングパイプ
とフィルタとの関係やフィルタの取出、設置の構成（開
閉機構）も図示例に限定されず、ガス加熱導管と降温加
熱ボックスとの関係についても同様である。さらにガス
加熱導管以降ガス分析計までの構成についても図示例は
一例にすぎない。また、加熱ボックスにおける加熱温度
を４００℃前後とし、降温加熱ボックスをにおける加熱
温度を１５０℃前後としたが、これも燃焼物や燃焼温度
さらにはタール等不純物の析出温度等との関係で設定さ
れるものであり、対象の燃焼物が上記のように鉄鋼の場
合はまた異なる温度に設定されることになる。この発明
はこれらすべての変形実施例を包含する。

【００１３】

【発明の効果】この発明が提供するガス分析計は、以上
説明したとおりであるから、燃焼ガスのガス分析に極め
て効果的に適用可能である。すなわち、被測定ガスはフ
ィルタに至ると急激に降温し、析出し始めたタールはこ
のフィルタにて捕集除去されるとともにダストも同様に
捕集除去されてガス分析計側に導かれる。したがって、
タールやダストがサンプリングパイプやガス加熱導管等
内に堆積することはなくなり、これらパイプが閉塞する
という従来の問題は解消される。タールやダストが捕集
されたフィルタは、開閉機構の操作によりサンプリング
パイプから抜き取り、新しいフィルタ挿入装着できるの
で、フィルタ交換が容易である。このフィルタ交換で不
測事故が解消される。特に、溶融炉式ごみ焼却設備は約
１８００℃という高温下にて焼却が行われることから、
従来から採用されているストーカ式焼却方法に比べて、
灰、未燃焼物の量が約１０分の１と見込まれているこれ
からの焼却設備であるが、この発明はタールやダストの
捕集除去が確実であることから、この溶融炉式ごみ焼却
設備に最適であり、しかも操作性と耐久性を有すること
から将来性の高いガス分析計を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるガス分析計の要部であるガスサ
ンプリング装置の構成を示す図である。

【図２】この発明によるガス分析計の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…煙道 ２…採取孔 ３…取付座 ４…パイプヒータ ５…サンプリングパイプ ６…加熱ボックス ７…降温加熱ボックス ８，９…電熱ヒータ １０…フィルタ １１…開閉扉 １２…蓋 １３…ガス加熱導管 １４…バブリング水槽 ２１…導管 ＨＦ…ヒータ付フィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼後煙道から排出されるガスをサンプリ
   ング装置を介して採取し分析するガス分析計において、
   前記サンプリング装置は煙道からサンプリングパイプに
   て採取したガスを煙道内の条件と同等の条件に加熱する
   加熱ボックスと、加熱後のガスを露点温度域に降温加熱
   する降温加熱ボックスと、降温によって発生するタール
   とダストを取除くフィルタを備え、このフィルタを降温
   加熱ボックス内の前記サンプリングパイプに対して着脱
   可能に構成したことを特徴とする燃焼ガス分析計。