JP2001330540A - 排ガス分析計のサンプルガス採取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス成分分析をオンラインで行う際に、簡単
な構成で、サンプルガス採取系のダストによる詰まりを
防止し、安定的に、且つ、サンプリング系統による時間
遅れを最小に抑えつつ、オンラインガス分析を行えるよ
うにする。 【解決手段】 サンプルガスから除去されたミスト分を
集めるドレンポット１６、１７の水を加熱して水蒸気を
発生させ、サンプルガス吸引用のサンプル配管１２、１
３に戻すことにより、サンプルガス中の微細ダストに水
蒸気を凝結させて除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転炉等において、
排ガス成分をオンラインで分析し、排ガス回収設備や溶
鋼成分推定、あるいは、煙道爆発監視等に用いるのに好
適な、煙道より安定的にサンプルガスを採取する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、転炉排ガスのオンライン分析にお
けるサンプルガス採取は、排ガス分析計での分析値の精
度向上、及び、分析装置自体の安定連続稼働を目的とし
て、その採取経路に各種フィルタを設けて、粒径数μｍ
以上のダストを除去している。

【０００３】しかしながら、転炉排ガス中のダストは、
極めて発生量が多く、採取経路に設けられたフィルタ
も、直ぐに目詰まりを起こし、サンプルガスが採取不能
の状態に陥ってしまう。

【０００４】一般的には、これを防止するために、サン
プリング系統を二重にし、一定時間毎にサンプリング系
統を切換え、一方でサンプリング中に、他方では、逆洗
パージを行うことによって、連続的、且つ、長期のサン
プルガス採取を行っている。

【０００５】図３に、典型的なガス分析サンプリング系
統の例を示す。

【０００６】図において、サンプルガスは、サンプリン
グプローブ１０よりサンプル配管１２に導入され、ミス
トフィルタ１４を経て吸引ポンプ１８で吸引される。前
記サンプリングプローブ１０は、フィルタになってお
り、ここで、サンプルガス中のダストが、まず除去され
る。又、サンプリングプローブ１０は、ヒータによって
１００℃以上に加熱されており、途中のサンプル配管１
２経路でのサンプルガスの冷却、及び、ミストフィルタ
１４により、ミスト分を除去されると同時に、微細ダス
トを除去され、ガスクーラ２０で最終的に除湿される。
前記ミストフィルタ１４で除去されたミストは、ドレン
ポット１６に集められる。

【０００７】前記ガスクーラ２０で除湿されたサンプル
ガスは、その後、最終的にメンブレンフィルタ２２で超
微細ダストが除去され、例えばニードル弁付流量計２
４、２５を経て、例えば酸素（Ｏ2）を分析するガス分
析計２６及び一酸化炭素（ＣＯ）を分析するガス分析計
２７にそれぞれ導かれる。

【０００８】このとき、サンプリングプローブ１０、サ
ンプル配管１２、ミストフィルタ１４及びドレンポット
１６はもう１系統（サンプリングプローブ１１、サンプ
ル配管１３、ミストフィルタ１５、ドレンポット１７）
設けられている。そして、一定時間毎に、例えば電動弁
で構成されるサンプル系統切換弁２８、２９、３０、３
１、３２、３３により切換えられ、一方でサンプリング
中に、他方では、フィルタレギュレータ３４を介してパ
ージ弁３６、３７、３８、３９により導入されるパージ
ガスにより逆洗パージを行い、フィルタに付着したダス
トを除去している。

【０００９】図において、４０は、パージガス用の吸引
ポンプ、４２は、フィルタの閉塞を検知するためのフィ
ン負圧計である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示した従来法では、サンプリングプローブ１０、１１に
おいて、１０μｍ以下の粒径の微粒子については、完全
には除去することができず、結局、後段のフィルタの目
詰まりを起こしてしまい、結果的に、分析不能に陥る場
合が多い。サンプリングプローブ自体のフィルタ孔を、
より微細なものにすれば、後段のフィルタ詰まりは回避
できるが、サンプリングプローブ自体が直ぐに詰まって
しまい、結果的に、連続且つ安定的なオンライン分析が
できなくなってしまう。

【００１１】又、例えば水を入れたポットを用意し、こ
こにサンプルガスを通すことで、微細なダストまで除去
することは、ある程度可能であるが、この場合、サンプ
リング時間が長くなり、排ガス回収制御等においては、
これが操業損失につながるという問題点を有していた。

【００１２】なお、本発明と類似するものとして、特開
平１０−２６０１１９には、濡れ壁に設け、該濡れ壁に
おいて流下水とサンプルガスとを接触させることによ
り、サンプルガス中の固体粒子を流下水に移動させて除
去することが記載されているが、背が高い濡れ壁を新た
に設ける必要がある。

【００１３】又、実開平７−５０４５には、ガス導入管
に接続された水エジェクタと、該水エジェクタに接続さ
れた水循環配管と、該水循環配管に回送された気水セパ
レータとを設けて、水洗浄器に水をスプレーしつつ、ポ
ンプで気水セパレータの水部から水循環配管を介して水
エジェクタに水を圧送することが記載されているが、や
はり、水エジェクタや気水セパレータ等の設備を設ける
必要があり、構成も複雑である。

【００１４】又、特開平９−１８７６１５には、微粒ダ
ストを含むガス流体に、該ガス流体より高温高圧の水蒸
気を噴霧し、微粒ダストを核として水蒸気を凝集させ、
肥大化した液滴を除去することが記載されているが、サ
ンプルガスの採取に適用したものではなかった。

【００１５】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、簡単な構成により、サンプリングプ
ローブでは除去できない、微細なダストを除去し、且
つ、サンプリング時間を延長することなく、排ガスのオ
ンライン分析の長期安定稼働を達成することを課題とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、排ガス分析計
のサンプルガスを採取するに際して、サンプルガスから
除去されたミスト分を集めるドレンポットの水を加熱し
て水蒸気を発生させ、サンプルガス吸引用のサンプル配
管に戻すことにより、サンプルガス中の微細ダストに水
蒸気を凝結させて除去するようにして、前記課題を解決
したものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１８】本実施形態は、図１に示す如く、図３に示
した従来例と同様のガス分析サンプリング系統におい
て、ミストフィルタ１４、１５によりサンプルガスから
除去されたミスト分を集めるドレンポット１６、１７か
ら水を導く導水配管５０、５１を設け、該導水配管５
０、５１に、例えばバンドヒータ５２、５３を巻いて水
を加熱し、水蒸気を発生させ、発生した水蒸気を、保温
処置を施した保温配管５４、５５によりサンプル配管１
２、１３の接続点１２Ａ、１３Ａに接続したものであ
る。

【００１９】前記導水配管５０、５１の中には、サンプ
リングの吸引ポンプ１８、１９の影響で、若干の差圧は
あるが、ほぼ、ドレンポット１６、１７と同じレベルま
で水位がある。

【００２０】前記保温配管５４、５５のサンプリング配
管１２、１３への接続点１２Ａ、１２Ｂは、なるべくサ
ンプリングプローブ１０、１１に近い位置にする。

【００２１】これにより、接続点１２Ａ、１２Ｂで、サ
ンプルガスに水蒸気が添加されることになるが、接続点
１２Ａ、１２Ｂからミストフィルタ１４、１５に至るサ
ンプル配管１１、１２の経路は、大気温度であるため、
添加された水蒸気は、サンプルガス中の微細ダストを核
として凝結することになる。凝結して水滴となった水分
は、ドレンポット１６、１７に集められ、結果的に、サ
ンプルガス中の微細ダストを除去することができる。

【００２２】なお、導水配管に導入されたドレンポット
の水を加熱する手段は、バンドヒータに限定されない。

【００２３】

【実施例】１６０トン上底吹転炉２基を有する製鋼工場
で本発明を実施した例を図２に示す。転炉設備として
は、吹練時間が９０〜１２０分であり、転炉排ガス回収
設備（Oxygen Converter Gas Recoverization Syst
em：以下ＯＧと略する）放散煙突６０にガスサンプリン
グプローブ１０、１１を取り付け、分析装置７０により
煙道６１中の排ガス成分を監視し、排ガス組成が爆発限
界に入る直前に、パージ窒素（Ｎ2）供給ライン６２か
ら導入される窒素パージにより、爆発を回避するように
している。

【００２４】前記分析装置７０は、吸引ポンプ１８、１
９がクーラ２０、フィルタ２２の下流側に配設されると
共に、例えば赤外分光式のＣＯ分析計２７と、例えば磁
気式のＯ2分析計２６が、この順に直列接続されている
点が、図１と異なる。

【００２５】図において、６４はパージガス用の流量調
節弁、６６は流量発信器（ＦＴ）、６８は開閉弁、７２
は、サンプリング系統の切替及び逆洗によるパージを行
うための切替／逆洗シーケンス、８０は、パージガス用
の流量調節弁（ＦＩＣＡ）８２、放散弁／バイパス弁リ
ーク検知シーケンス８４、エアリーク検知シーケンス８
６、ＯＧ非常停止装置（既設）８８、分析計監視画面９
０、アナンシエータメッセージ９２を含むＯＧ用デジタ
ル制御装置（ＯＧ ＤＣＳ）である。

【００２６】又、Ｂ０〜Ｂ２パージは、いずれもＯＧ煙
道へのパージで煙道上流よりＡ、Ｂ、Ｃの記号を付して
おり、Ｂパージは放散煙突６０へのパージを示す。

【００２７】この設備に本発明を適用した結果、従来に
比べ、排ガス分析不能の期間がなくなり、設備安全性が
向上すると共に、分析装置の修繕費用が１０％減少し
た。

【００２８】なお、前記説明においては、本発明が、上
底吹転炉２基を有する製鋼工場の爆発回避システムに適
用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定され
ず、上底吹転炉以外の転炉や他の設備／システムの排ガ
ス分析にも同様に適用できることは明らかである。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、ダスト除去のために、
サンプリング経路に新たな機器を設けたり、又は、サン
プリング経路を長くしたりすることなく、サンプルガス
中の微細ダストを除去することができる。従って、従来
に比べ、サンプリング時間は同レベルのまま、サンプリ
ング経路中に設置された各種フィルタのダストによる詰
まりを防止することができる。

【００３０】これにより、排ガス分析計の長期安定稼働
を達成することができ、設備の安全性を向上することが
できる。又、排ガス分析計のメンテナンス頻度も削減す
ることができ、修繕費用を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガス分析サンプリング系統の実施
形態を示す管路図

【図２】１６０トン上底吹転炉２基を有する製鋼工場に
適用した本発明の実施例の構成を示す管路図

【図３】従来のガス分析サンプリング系統の例を示す管
路図

【符号の説明】

１０、１１…サンプリングプローブ １２、１３…サンプル配管 １４、１５…ミストフィルタ １６、１７…ドレンポット １８、１６、４０…吸引ポンプ ２６、２７…ガス分析計 ５０、５１…導水配管 ５２、５３…バンドヒータ ５４、５５…保温配管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排ガス分析計のサンプルガスを採取するに
   際して、 サンプルガスから除去されたミスト分を集めるドレンポ
   ットの水を加熱して水蒸気を発生させ、 サンプルガス吸引用のサンプル配管に戻すことにより、 サンプルガス中の微細ダストに水蒸気を凝結させて除去
   することを特徴とする排ガス分析計のサンプルガス採取
   方法。