JP2003014636A - So3濃度計測装置 - Google Patents
So3濃度計測装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セルを往復する測定光の透過窓に起因する迷
光の発生を防ぎ、精度の高い測定を可能とするSO3濃
度計測装置を提供する。 【解決手段】 SO3濃度計測装置1のセル10には、
ガス室11と隔壁13,14を介して隣接してミラーボ
ックス15,16が形成されており、該ミラーボックス
15,16の内部に反射ミラー12…が配設され、隔壁
13,14の光路部位に測定光孔が開口形成されると共
に、ミラーボックス15,16に不活性ガスを供給する
不活性ガス供給装置60を備えて構成されている。
光の発生を防ぎ、精度の高い測定を可能とするSO3濃
度計測装置を提供する。 【解決手段】 SO3濃度計測装置1のセル10には、
ガス室11と隔壁13,14を介して隣接してミラーボ
ックス15,16が形成されており、該ミラーボックス
15,16の内部に反射ミラー12…が配設され、隔壁
13,14の光路部位に測定光孔が開口形成されると共
に、ミラーボックス15,16に不活性ガスを供給する
不活性ガス供給装置60を備えて構成されている。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検ガスが導入さ
れたセルのガス室内を往復して被検ガスを透過した測定
光を分析してSO3濃度を測定するSO3濃度計測装置に
関し、詳しくはその反射鏡配設部の構造に関する。 【0002】 【従来の技術】ボイラーやゴミ焼却炉等からの排ガスに
は、窒素酸化物(NOX)や硫黄酸化物(SOX)等の有
害成分が含まれているため、これら有害成分を除去する
必要がある。 【0003】図3に、それら有害成分の除去装置を備え
たボイラーの一例の概念図を示す。図中、31は燃料タ
ンク、32はボイラー、33は脱硝装置、34は予熱器
34A,集塵器34B,吸収塔34Cとから成る脱硫装
置、35は煙突である。 【0004】窒素酸化物の除去は、脱硝装置33におい
てアンモニア(NOH3)を加えて還元触媒によって窒
素と水とに還元することによって行われる。 【0005】硫黄酸化物の除去は、脱硫装置34におい
てアンモニアを加えて硫酸アンモニウムに化学変化させ
て集塵器34Bで分離回収することによって行われる。 【0006】このような除去装置では、排気ガス中に含
まれる窒素酸化物及び硫黄酸化物の量によって添加すべ
き(必要な)アンモニアの量が決まる。このため、排気
ガス中に含まれる有害ガスの量を把握して添加するアン
モニアの量を調節することが望まれる。ところが、窒素
酸化物及び硫黄酸化物の内のSO2は紫外線吸収分析法
等によって連続測定が可能であるものの、硫黄酸化物の
内のSO3は紫外線吸収域がSO2と重なると共に吸収量
が小さいために連続計測可能な測定方法が確立されてお
らず、やむなく燃料中に含まれる硫黄成分量及び燃焼に
用いた酸素量から類推算出した硫黄酸化物の排出量に基
づいて添加するアンモニア量を設定していた。しかし、
安全を期するためには余裕を持って(余分に)添加する
必要があるために不合理で、コスト増加の要因となって
いた。 【0007】また、予熱器34では排ガスと吸気の間で
熱交換を行って排ガス温度を下げると共に吸気を加熱す
るが、排ガスの温度が酸露点以下に低下するとSO3が
硫酸となって装置内面に付着して不具合を招くため、推
定したSO3の量から排ガス温度が酸露点以下とならな
いように余裕を持った(高い)温度設定とせざるを得
ず、効率が悪いものであった。 【0008】そこで、本出願人は先にSO3の連続測定
を可能とするSO3濃度計測装置を提案した。(特願平
11−374102号) これは、図4に概念図を示すように、所定長さでその長
手方向両端にそれぞれ透過窓17′を備えたセル10′
に、煙道2′から排ガスを吸入する吸入管路21′と煙
道2に排ガスを排出する排出管路22′が接続されると
共に、セル10′内に測定光を照射する光源30′と、
該光源30′から出射してセル10′内のガスを透過し
た測定光を受光してSO3濃度を算出する算出手段4
0′とを備えて構成されている。 【0009】吸入管路21′にはフィルター20′が介
装されると共に排出管路22′にはポンプ23′が介設
されており、ポンプ23′の駆動によって煙道2′を流
れる排ガスをフィルター20′によって粉塵を除去して
セル10′に導入し、煙道2′に排出する。 【0010】算出手段40′は、測定光を分光する分光
器41′と、分光した測定光を受光する受光素子42′
と、その受光結果からSO3濃度を算出する演算装置4
3′とを備えている。 【0011】そして、光源30′からの測定光を算出手
段40′で受け、セル10′内部の排ガスを透過する際
の紫外線の吸収量に基づいて多変量解析によってSO3
濃度を算出するものである。 【0012】ところで、SO3は吸収が少ないためにあ
る程度長い光路長を必要とし、このためセル10′はそ
の両端部に反射鏡12′を設置して測定光をセル10′
内に複数回往復させて所定の光路長を得るように(いわ
ゆるマルチパルスセルとして)構成されるが、セル1
0′内に反射鏡12′及びその光軸調節のための角度調
整機構を含む保持機構を配設すると、温度及び雰囲気に
よって短期間で腐食・劣化して機能不全を生じてしまう
ため、反射鏡12′はセル10′の両端に設けられた透
過窓17′の外側に配設され、測定光を透過窓17′を
介してセル10′内に反射するようになっている。 【0013】また、SO3は低温では硫酸ガスとなって
紫外線を吸収しなくなって正しい計測値が得られないた
め、セルにはヒーターが設けられ、内部のガスを硫酸ガ
ス化する温度以上に保つようになっている。 【0014】上記のごときSO3濃度計測装置を前述の
有害成分除去装置の各部に設けてそれぞれの部位のSO
3濃度を計測し、その測定結果に基づいて運転条件を設
定することで、効率の良い合理的な運転が可能となる。 【0015】即ち、脱硫装置の予熱器の前段のSO3濃
度から酸露点温度が解るために吸排気の熱交換比率を高
めて効率を向上できると共に、脱硫装置において必要充
分なアンモニア量が解るために無駄のない合理的な添加
が可能となる。 【0016】また、脱硝装置ではNOXを還元する還元
触媒が劣化するとSO2をSO3に酸化する酸化触媒とし
て機能するようになるが、脱硝装置の前後のSO3濃度
を計測して比較することで還元触媒の劣化度合いを知る
ことができる。 【0017】更に、従来できなかったSO3の連続測定
が可能となることから、外部への排出監視にも利用でき
る。 【0018】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のごと
き構成のSO3濃度計測装置では、測定光の光路を屈曲
する反射鏡はセルの両端に設けられた窓の外側に配設さ
れているため、測定光はセルへの入射及びセルからの出
射の都度窓を透過する。このため、測定光が窓を透過す
る際にその表面で乱反射を生じ、これら反射光が迷光と
なって算出手段に至ってノイズとなり、測定誤差の原因
となるという問題があった。 【0019】本発明は、上記解決課題に鑑みてなされた
ものであって、セルを往復する測定光の透過窓に起因す
る迷光の発生を防ぎ、精度の高い測定を可能とするSO
3濃度計測装置の提供を目的とする。 【0020】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のSO3濃度計測装置は、煙道を流れる排ガスをセル
内のガス室に導入し、該ガス室内のガスを通過した測定
光のSO3による吸収を解析してその濃度を測定するS
O3濃度計測装置であって、測定光の光路を光路屈曲部
材で屈曲して前記ガス室を往復させるように構成された
ものにおいて、前記セルには前記ガス室を挟む両側にそ
れぞれ隔壁部材を介して隔離設置空間が形成されて当該
隔離設置空間内に前記光路屈曲部材が配設され、前記隔
壁部材の光路部位に測定光通過孔が開口形成されると共
に、前記隔離設置空間に不活性ガスを供給するパージガ
ス供給手段を備えて構成されていることを特徴とする。 【0021】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。 【0022】図1は本発明に係るSO3濃度計測装置の
全体構成を示す概念図であり、図2(A)はそのセルの
拡大図である。 【0023】SO3濃度計測装置1は、吸入管路21と
排出管路22を介して煙道2に接続された所定長さの密
閉された円柱状セル10と、キセノンランプ等を備えて
セル10内に測定光を照射する光源30と、該光源30
から出射してセル10内のガスを透過した測定光を受光
してSO3濃度を算出する分析演算装置40とを備えて
構成されている。 【0024】吸入管路21は煙道2内に突出配設された
プローブ21Aに接続されると共に途中にフィルター2
0が介装され、また、排出管路22にはポンプ23が介
設されてこのポンプ23の駆動によって煙道2を流れる
排ガスをフィルター20を介してセル10に導入し、煙
道2に排出する。 【0025】セル10は、所定長さの円筒の両端部が側
端壁10L,10Rによって閉塞されて内部にガス室1
1が形成されると共に、そのガス室11の両端に光路屈
曲部材としての複数の反射ミラー12(12A〜12
E)が配設され、これら反射ミラー12…によって測定
光の光路を屈曲してガス室11を複数回往復通過させた
後、分析演算装置40に向けて出射するいわゆるマルチ
パスセルとして構成されている。尚、セル10の形状は
円筒状に限るものではなく、角柱状や他の形状であって
も良いものである。 【0026】セル10の周囲には加熱装置50が配設さ
れており、この加熱装置50は温度制御装置51によっ
て制御されてセル10内の被検ガスの温度をSO3の酸
露点以上の所定温度(例えば400℃)に保持するよう
になっている。 【0027】分析演算装置40は、測定光を分光する分
光器41と、分光した測定光を受光する受光素子42
と、その受光結果に基づいてSO3濃度を算出する演算
装置43とを備えて構成されている。 【0028】そして、上記構成のSO3濃度計測装置1
は、煙道2を流れる排ガスの一部を被検ガスとしてフィ
ルター20によって粉塵を除去しつつ吸入管路21を介
してセル10のガス室11に導入し、光源30からの出
射してガス室11内の被検ガスを透過した測定光を分析
演算装置40で受光し、被検ガスを透過する際の紫外線
の吸収量に基づいて多変量解析によってSO3濃度を算
出するものである。 【0029】ここで、セル10は、両端の側端壁10
L,10Rの内側にそれぞれ所定間隔離間して隔壁部材
としての隔壁13,14が配設されて、左右の隔壁1
3,14の間がガス室11とされると共に、その両端の
隔壁13,14と側端壁10L,10Rとの間がそれぞ
れ隔離設置空間としてのミラーボックス(入出射ミラー
ボックス15,反射ミラーボックス16)とされ、これ
らミラーボックス15,16内に反射ミラー12…が配
設されている。 【0030】図中左側の入出射ミラーボックス15に
は、当該セル10の中心軸と直交して入射する測定光を
ガス室11側に向けて略直角に屈曲する入射ミラー12
Aと、他方の反射ミラーボックス16からの測定光を反
転屈曲する反転ミラー12Cと、更に反射ミラーボック
スから戻る測定光をセル10の中心軸と直交するように
屈曲して外部に出射する出射ミラー12Eとが配設さ
れ、各ミラー12A,12C,12Eの調整機構12
a,12c,12eが側端壁10Lを貫通して外部に突
出配設されている。この入出射ミラーボックス15への
入射位置及び出射位置には、石英ガラス等による入出射
窓15A,15Bが設けられている。入出射ミラーボッ
クス15とガス室11とを仕切る隔壁13には、図2
(A)のB−B断面に相当する隔壁13の平面図である
図2(B)に示すように、測定光の光路位置にそれぞれ
必要最小限の径の測定光通過孔としての測定光孔13A
…が形成され、測定光はこの測定光孔13A…を通るよ
うになっている。 【0031】他方側の反射ミラーボックス16には、入
出射ミラーボックス15から入射するセル10の中心軸
と略平行な測定光を反転屈曲する二組の反射ミラー12
B,12Dが配設され、それぞれの調整機構12b,1
2dが側端壁10Rを貫通して外部に突出配設されてい
る。反射ミラーボックス16とガス室11とを仕切る隔
壁14には、隔壁13と同様に測定光の光路と対応する
位置にそれぞれ通過孔としての測定光孔14A…が形成
されているものである。 【0032】また、両ミラーボックス15,16には、
パージガス供給手段としてのパージガス供給装置60が
パージガス管路61を介して接続されており、パージガ
ス供給装置60からアルゴン又は窒素等の不活性ガスが
供給されるようになっている。その供給される不活性ガ
スの圧力は、ガス室11に供給される被検ガスの圧力よ
り僅かに高く設定される。 【0033】上記構成のセル10では、入射窓15Aを
介して入出射ミラーボックス15に入射した測定光を、
入射ミラー12Aによってセル10の中心軸と略平行に
屈曲させ、反射ミラーボックス16の反射ミラー12
B,12Dと入出射ミラーボックス15の反射ミラー1
2Cとの間でガス室11を複数回往復(図は二往復)さ
せ、入出射ミラーボックス15の出射ミラー12Eで反
射屈曲して出射窓15Bを介して分析演算装置40に向
けて出射する。各ミラーボックス15,16からガス室
11への出射及びガス室11からミラーボックス15,
16への入射は、隔壁13,14の通過孔13A,13
B,13C,14A,14Bを介して行われ、従って、
その際に反射や減光が生ずることが無い。 【0034】測定時には、セル10は加熱装置50によ
ってガス室11内の被検ガスを酸露点以上の所定温度
(例えば400℃)とすべく加熱維持され、また、ミラ
ーボックス15,16にはパージガス供給装置60から
不活性ガスが供給される。ミラーボックス15,16に
供給される不活性ガスの圧力は前述のごとくガス室11
内の被検ガスの圧力より僅かに高く設定され、このため
不活性ガスは隔壁13,14の通過孔13A…,14A
…を介してガス室11内へ漏出する。これにより、ミラ
ーボックス15,16の内部は常に不活性ガスに充たさ
れ、それ内部に配設された反射ミラー12…及びそれら
の調整機構12a〜12eが被検ガスに曝露されること
による腐食や劣化は防がれるものである。隔壁13,1
4の通過孔13A…,14A…を介してガス室11へ漏
出した不活性ガスは、ガス室11から排出される被検ガ
スと共に排出管路22を介して下流側の煙道2に排出さ
れる。 【0035】尚、不活性ガスの温度は、ミラーボックス
15,16内の反射ミラー12…及びそれらの調整機構
12a〜12eの腐食・劣化防止の観点からは低い方が
良いが、ガス室11内の被検ガスを酸露点以上の温度に
維持するためには同様の温度に予め加熱して供給するこ
とが好ましい。 【0036】また、屈曲回数を含む光路構成は上記構成
例に限るものではなく、適宜変更可能なものである。 【0037】 【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るSO3
濃度計測装置によれば、セルにはガス室を挟む両側にそ
れぞれ隔壁部材を介して隔離設置空間が形成されて当該
隔離設置空間内に光路屈曲部材が配設され、隔壁部材の
光路部位に測定光通過孔が開口形成されると共に、隔離
設置空間に不活性ガスを供給するパージガス供給手段を
備えて構成されていることにより、セル内を往復する測
定光は通過孔を通過するために反射や屈折によって迷光
を生ずることは全く無く、また、反射鏡はパージガス供
給手段から供給される不活性ガス雰囲気中に位置するた
めに排ガスによって酸化や劣化を生ずることも無く、精
度の高い測定が可能となると共に高い耐久性を得ること
ができるものである。
れたセルのガス室内を往復して被検ガスを透過した測定
光を分析してSO3濃度を測定するSO3濃度計測装置に
関し、詳しくはその反射鏡配設部の構造に関する。 【0002】 【従来の技術】ボイラーやゴミ焼却炉等からの排ガスに
は、窒素酸化物(NOX)や硫黄酸化物(SOX)等の有
害成分が含まれているため、これら有害成分を除去する
必要がある。 【0003】図3に、それら有害成分の除去装置を備え
たボイラーの一例の概念図を示す。図中、31は燃料タ
ンク、32はボイラー、33は脱硝装置、34は予熱器
34A,集塵器34B,吸収塔34Cとから成る脱硫装
置、35は煙突である。 【0004】窒素酸化物の除去は、脱硝装置33におい
てアンモニア(NOH3)を加えて還元触媒によって窒
素と水とに還元することによって行われる。 【0005】硫黄酸化物の除去は、脱硫装置34におい
てアンモニアを加えて硫酸アンモニウムに化学変化させ
て集塵器34Bで分離回収することによって行われる。 【0006】このような除去装置では、排気ガス中に含
まれる窒素酸化物及び硫黄酸化物の量によって添加すべ
き(必要な)アンモニアの量が決まる。このため、排気
ガス中に含まれる有害ガスの量を把握して添加するアン
モニアの量を調節することが望まれる。ところが、窒素
酸化物及び硫黄酸化物の内のSO2は紫外線吸収分析法
等によって連続測定が可能であるものの、硫黄酸化物の
内のSO3は紫外線吸収域がSO2と重なると共に吸収量
が小さいために連続計測可能な測定方法が確立されてお
らず、やむなく燃料中に含まれる硫黄成分量及び燃焼に
用いた酸素量から類推算出した硫黄酸化物の排出量に基
づいて添加するアンモニア量を設定していた。しかし、
安全を期するためには余裕を持って(余分に)添加する
必要があるために不合理で、コスト増加の要因となって
いた。 【0007】また、予熱器34では排ガスと吸気の間で
熱交換を行って排ガス温度を下げると共に吸気を加熱す
るが、排ガスの温度が酸露点以下に低下するとSO3が
硫酸となって装置内面に付着して不具合を招くため、推
定したSO3の量から排ガス温度が酸露点以下とならな
いように余裕を持った(高い)温度設定とせざるを得
ず、効率が悪いものであった。 【0008】そこで、本出願人は先にSO3の連続測定
を可能とするSO3濃度計測装置を提案した。(特願平
11−374102号) これは、図4に概念図を示すように、所定長さでその長
手方向両端にそれぞれ透過窓17′を備えたセル10′
に、煙道2′から排ガスを吸入する吸入管路21′と煙
道2に排ガスを排出する排出管路22′が接続されると
共に、セル10′内に測定光を照射する光源30′と、
該光源30′から出射してセル10′内のガスを透過し
た測定光を受光してSO3濃度を算出する算出手段4
0′とを備えて構成されている。 【0009】吸入管路21′にはフィルター20′が介
装されると共に排出管路22′にはポンプ23′が介設
されており、ポンプ23′の駆動によって煙道2′を流
れる排ガスをフィルター20′によって粉塵を除去して
セル10′に導入し、煙道2′に排出する。 【0010】算出手段40′は、測定光を分光する分光
器41′と、分光した測定光を受光する受光素子42′
と、その受光結果からSO3濃度を算出する演算装置4
3′とを備えている。 【0011】そして、光源30′からの測定光を算出手
段40′で受け、セル10′内部の排ガスを透過する際
の紫外線の吸収量に基づいて多変量解析によってSO3
濃度を算出するものである。 【0012】ところで、SO3は吸収が少ないためにあ
る程度長い光路長を必要とし、このためセル10′はそ
の両端部に反射鏡12′を設置して測定光をセル10′
内に複数回往復させて所定の光路長を得るように(いわ
ゆるマルチパルスセルとして)構成されるが、セル1
0′内に反射鏡12′及びその光軸調節のための角度調
整機構を含む保持機構を配設すると、温度及び雰囲気に
よって短期間で腐食・劣化して機能不全を生じてしまう
ため、反射鏡12′はセル10′の両端に設けられた透
過窓17′の外側に配設され、測定光を透過窓17′を
介してセル10′内に反射するようになっている。 【0013】また、SO3は低温では硫酸ガスとなって
紫外線を吸収しなくなって正しい計測値が得られないた
め、セルにはヒーターが設けられ、内部のガスを硫酸ガ
ス化する温度以上に保つようになっている。 【0014】上記のごときSO3濃度計測装置を前述の
有害成分除去装置の各部に設けてそれぞれの部位のSO
3濃度を計測し、その測定結果に基づいて運転条件を設
定することで、効率の良い合理的な運転が可能となる。 【0015】即ち、脱硫装置の予熱器の前段のSO3濃
度から酸露点温度が解るために吸排気の熱交換比率を高
めて効率を向上できると共に、脱硫装置において必要充
分なアンモニア量が解るために無駄のない合理的な添加
が可能となる。 【0016】また、脱硝装置ではNOXを還元する還元
触媒が劣化するとSO2をSO3に酸化する酸化触媒とし
て機能するようになるが、脱硝装置の前後のSO3濃度
を計測して比較することで還元触媒の劣化度合いを知る
ことができる。 【0017】更に、従来できなかったSO3の連続測定
が可能となることから、外部への排出監視にも利用でき
る。 【0018】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のごと
き構成のSO3濃度計測装置では、測定光の光路を屈曲
する反射鏡はセルの両端に設けられた窓の外側に配設さ
れているため、測定光はセルへの入射及びセルからの出
射の都度窓を透過する。このため、測定光が窓を透過す
る際にその表面で乱反射を生じ、これら反射光が迷光と
なって算出手段に至ってノイズとなり、測定誤差の原因
となるという問題があった。 【0019】本発明は、上記解決課題に鑑みてなされた
ものであって、セルを往復する測定光の透過窓に起因す
る迷光の発生を防ぎ、精度の高い測定を可能とするSO
3濃度計測装置の提供を目的とする。 【0020】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のSO3濃度計測装置は、煙道を流れる排ガスをセル
内のガス室に導入し、該ガス室内のガスを通過した測定
光のSO3による吸収を解析してその濃度を測定するS
O3濃度計測装置であって、測定光の光路を光路屈曲部
材で屈曲して前記ガス室を往復させるように構成された
ものにおいて、前記セルには前記ガス室を挟む両側にそ
れぞれ隔壁部材を介して隔離設置空間が形成されて当該
隔離設置空間内に前記光路屈曲部材が配設され、前記隔
壁部材の光路部位に測定光通過孔が開口形成されると共
に、前記隔離設置空間に不活性ガスを供給するパージガ
ス供給手段を備えて構成されていることを特徴とする。 【0021】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。 【0022】図1は本発明に係るSO3濃度計測装置の
全体構成を示す概念図であり、図2(A)はそのセルの
拡大図である。 【0023】SO3濃度計測装置1は、吸入管路21と
排出管路22を介して煙道2に接続された所定長さの密
閉された円柱状セル10と、キセノンランプ等を備えて
セル10内に測定光を照射する光源30と、該光源30
から出射してセル10内のガスを透過した測定光を受光
してSO3濃度を算出する分析演算装置40とを備えて
構成されている。 【0024】吸入管路21は煙道2内に突出配設された
プローブ21Aに接続されると共に途中にフィルター2
0が介装され、また、排出管路22にはポンプ23が介
設されてこのポンプ23の駆動によって煙道2を流れる
排ガスをフィルター20を介してセル10に導入し、煙
道2に排出する。 【0025】セル10は、所定長さの円筒の両端部が側
端壁10L,10Rによって閉塞されて内部にガス室1
1が形成されると共に、そのガス室11の両端に光路屈
曲部材としての複数の反射ミラー12(12A〜12
E)が配設され、これら反射ミラー12…によって測定
光の光路を屈曲してガス室11を複数回往復通過させた
後、分析演算装置40に向けて出射するいわゆるマルチ
パスセルとして構成されている。尚、セル10の形状は
円筒状に限るものではなく、角柱状や他の形状であって
も良いものである。 【0026】セル10の周囲には加熱装置50が配設さ
れており、この加熱装置50は温度制御装置51によっ
て制御されてセル10内の被検ガスの温度をSO3の酸
露点以上の所定温度(例えば400℃)に保持するよう
になっている。 【0027】分析演算装置40は、測定光を分光する分
光器41と、分光した測定光を受光する受光素子42
と、その受光結果に基づいてSO3濃度を算出する演算
装置43とを備えて構成されている。 【0028】そして、上記構成のSO3濃度計測装置1
は、煙道2を流れる排ガスの一部を被検ガスとしてフィ
ルター20によって粉塵を除去しつつ吸入管路21を介
してセル10のガス室11に導入し、光源30からの出
射してガス室11内の被検ガスを透過した測定光を分析
演算装置40で受光し、被検ガスを透過する際の紫外線
の吸収量に基づいて多変量解析によってSO3濃度を算
出するものである。 【0029】ここで、セル10は、両端の側端壁10
L,10Rの内側にそれぞれ所定間隔離間して隔壁部材
としての隔壁13,14が配設されて、左右の隔壁1
3,14の間がガス室11とされると共に、その両端の
隔壁13,14と側端壁10L,10Rとの間がそれぞ
れ隔離設置空間としてのミラーボックス(入出射ミラー
ボックス15,反射ミラーボックス16)とされ、これ
らミラーボックス15,16内に反射ミラー12…が配
設されている。 【0030】図中左側の入出射ミラーボックス15に
は、当該セル10の中心軸と直交して入射する測定光を
ガス室11側に向けて略直角に屈曲する入射ミラー12
Aと、他方の反射ミラーボックス16からの測定光を反
転屈曲する反転ミラー12Cと、更に反射ミラーボック
スから戻る測定光をセル10の中心軸と直交するように
屈曲して外部に出射する出射ミラー12Eとが配設さ
れ、各ミラー12A,12C,12Eの調整機構12
a,12c,12eが側端壁10Lを貫通して外部に突
出配設されている。この入出射ミラーボックス15への
入射位置及び出射位置には、石英ガラス等による入出射
窓15A,15Bが設けられている。入出射ミラーボッ
クス15とガス室11とを仕切る隔壁13には、図2
(A)のB−B断面に相当する隔壁13の平面図である
図2(B)に示すように、測定光の光路位置にそれぞれ
必要最小限の径の測定光通過孔としての測定光孔13A
…が形成され、測定光はこの測定光孔13A…を通るよ
うになっている。 【0031】他方側の反射ミラーボックス16には、入
出射ミラーボックス15から入射するセル10の中心軸
と略平行な測定光を反転屈曲する二組の反射ミラー12
B,12Dが配設され、それぞれの調整機構12b,1
2dが側端壁10Rを貫通して外部に突出配設されてい
る。反射ミラーボックス16とガス室11とを仕切る隔
壁14には、隔壁13と同様に測定光の光路と対応する
位置にそれぞれ通過孔としての測定光孔14A…が形成
されているものである。 【0032】また、両ミラーボックス15,16には、
パージガス供給手段としてのパージガス供給装置60が
パージガス管路61を介して接続されており、パージガ
ス供給装置60からアルゴン又は窒素等の不活性ガスが
供給されるようになっている。その供給される不活性ガ
スの圧力は、ガス室11に供給される被検ガスの圧力よ
り僅かに高く設定される。 【0033】上記構成のセル10では、入射窓15Aを
介して入出射ミラーボックス15に入射した測定光を、
入射ミラー12Aによってセル10の中心軸と略平行に
屈曲させ、反射ミラーボックス16の反射ミラー12
B,12Dと入出射ミラーボックス15の反射ミラー1
2Cとの間でガス室11を複数回往復(図は二往復)さ
せ、入出射ミラーボックス15の出射ミラー12Eで反
射屈曲して出射窓15Bを介して分析演算装置40に向
けて出射する。各ミラーボックス15,16からガス室
11への出射及びガス室11からミラーボックス15,
16への入射は、隔壁13,14の通過孔13A,13
B,13C,14A,14Bを介して行われ、従って、
その際に反射や減光が生ずることが無い。 【0034】測定時には、セル10は加熱装置50によ
ってガス室11内の被検ガスを酸露点以上の所定温度
(例えば400℃)とすべく加熱維持され、また、ミラ
ーボックス15,16にはパージガス供給装置60から
不活性ガスが供給される。ミラーボックス15,16に
供給される不活性ガスの圧力は前述のごとくガス室11
内の被検ガスの圧力より僅かに高く設定され、このため
不活性ガスは隔壁13,14の通過孔13A…,14A
…を介してガス室11内へ漏出する。これにより、ミラ
ーボックス15,16の内部は常に不活性ガスに充たさ
れ、それ内部に配設された反射ミラー12…及びそれら
の調整機構12a〜12eが被検ガスに曝露されること
による腐食や劣化は防がれるものである。隔壁13,1
4の通過孔13A…,14A…を介してガス室11へ漏
出した不活性ガスは、ガス室11から排出される被検ガ
スと共に排出管路22を介して下流側の煙道2に排出さ
れる。 【0035】尚、不活性ガスの温度は、ミラーボックス
15,16内の反射ミラー12…及びそれらの調整機構
12a〜12eの腐食・劣化防止の観点からは低い方が
良いが、ガス室11内の被検ガスを酸露点以上の温度に
維持するためには同様の温度に予め加熱して供給するこ
とが好ましい。 【0036】また、屈曲回数を含む光路構成は上記構成
例に限るものではなく、適宜変更可能なものである。 【0037】 【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るSO3
濃度計測装置によれば、セルにはガス室を挟む両側にそ
れぞれ隔壁部材を介して隔離設置空間が形成されて当該
隔離設置空間内に光路屈曲部材が配設され、隔壁部材の
光路部位に測定光通過孔が開口形成されると共に、隔離
設置空間に不活性ガスを供給するパージガス供給手段を
備えて構成されていることにより、セル内を往復する測
定光は通過孔を通過するために反射や屈折によって迷光
を生ずることは全く無く、また、反射鏡はパージガス供
給手段から供給される不活性ガス雰囲気中に位置するた
めに排ガスによって酸化や劣化を生ずることも無く、精
度の高い測定が可能となると共に高い耐久性を得ること
ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るSO3濃度計測装置の全体構成を
示す概念図である。 【図2】(A)はセルの拡大図,(B)はそのB−B断
面に相当する隔壁の平面図である。 【図3】有害成分除去装置を備えたボイラーの一例の概
念図である。 【図4】従来例としてのSO3濃度装置の概念図であ
る。 【符号の説明】 1 SO3濃度計測装置 2 煙道 10 セル 11 ガス室 12 反射ミラー(光路屈曲部材) 13,14 隔壁(隔壁部材) 13A,14A 測定光孔(測定光通過孔) 15 入出射ミラーボックス(隔離設置空間) 16 反射ミラーボックス(隔離設置空間) 60 不活性ガス供給装置(パージガス供給手段)
示す概念図である。 【図2】(A)はセルの拡大図,(B)はそのB−B断
面に相当する隔壁の平面図である。 【図3】有害成分除去装置を備えたボイラーの一例の概
念図である。 【図4】従来例としてのSO3濃度装置の概念図であ
る。 【符号の説明】 1 SO3濃度計測装置 2 煙道 10 セル 11 ガス室 12 反射ミラー(光路屈曲部材) 13,14 隔壁(隔壁部材) 13A,14A 測定光孔(測定光通過孔) 15 入出射ミラーボックス(隔離設置空間) 16 反射ミラーボックス(隔離設置空間) 60 不活性ガス供給装置(パージガス供給手段)
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(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
G01N 21/15 G01N 21/15
(72)発明者 八木 武人
東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川島
播磨重工業株式会社東京エンジニアリング
センター内
(72)発明者 倉田 孝男
東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川島
播磨重工業株式会社東京エンジニアリング
センター内
(72)発明者 草間 滋
東京都江東区豊洲三丁目2番16号 石川島
播磨重工業株式会社東京エンジニアリング
センター内
(72)発明者 鈴木 孝平
神奈川県横浜市磯子区新中原町1 石川島
播磨重工業株式会社機械・プラント開発セ
ンター内
Fターム(参考) 2G052 AA02 AB07 AB08 AC25 AD02
AD42 BA03 BA14 CA08 CA29
EA03 EB11 EB12 FC04 FC12
GA12 HB06 HC25 HC40 JA07
JA09 JA10 JA11 JA18 JA22
2G057 AA01 AB03 AB06 AC03 BA05
BB02 BD01 DA03 DA11 DC01
EA01 JA03
2G059 AA01 BB01 CC06 DD12 DD13
DD15 DD16 EE01 EE12 GG10
HH03 JJ01 JJ12 KK01 LL03
LL04 MM01 MM02 NN01 NN07
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】煙道を流れる排ガスをセル内のガス室に導
入し、該ガス室内のガスを通過した測定光のSO3によ
る吸収を解析してその濃度を測定するSO3濃度計測装
置であって、測定光の光路を光路屈曲部材で屈曲して前
記ガス室を往復させるように構成されたものにおいて、 前記セルには前記ガス室を挟む両側にそれぞれ隔壁部材
を介して隔離設置空間が形成されて当該隔離設置空間内
に前記光路屈曲部材が配設され、前記隔壁部材の光路部
位に測定光通過孔が開口形成されると共に、前記隔離設
置空間に不活性ガスを供給するパージガス供給手段を備
えて構成されていることを特徴とするSO3濃度計測装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001197936A JP2003014636A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | So3濃度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001197936A JP2003014636A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | So3濃度計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003014636A true JP2003014636A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19035459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001197936A Pending JP2003014636A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | So3濃度計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003014636A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006267047A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | レーザー光を利用した物質検出装置及びその方法 |
JP2009042217A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Korea Research Inst Of Standards & Science | 実時間工程診断ができる分光分析器 |
US7749446B2 (en) * | 2004-10-02 | 2010-07-06 | Peterman Jr John William | Optimized gas cell |
WO2023095326A1 (ja) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 富士電機株式会社 | ガス分析計および多重反射セル |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001197936A patent/JP2003014636A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7749446B2 (en) * | 2004-10-02 | 2010-07-06 | Peterman Jr John William | Optimized gas cell |
JP2006267047A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | レーザー光を利用した物質検出装置及びその方法 |
JP2009042217A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Korea Research Inst Of Standards & Science | 実時間工程診断ができる分光分析器 |
WO2023095326A1 (ja) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 富士電機株式会社 | ガス分析計および多重反射セル |
JP7485237B2 (ja) | 2021-11-29 | 2024-05-16 | 富士電機株式会社 | ガス分析計および多重反射セル |
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