ZS8による発電用ボイラのO2濃度測定－再循環ガス中“O2濃度”の低過ぎを監視

概要

発電用ボイラ（重油・ガス）などの大型ボイラの場合は、燃焼排ガスの一部を再循環させて燃焼部に吹き込んでいます。この再循環ガス中の酸素濃度が低過ぎないように管理するため、酸素濃度の測定が行われます。
測定点は自家発電の場合1か所ですが、電力会社の場合は1つの煙道だけでも数か所になります。
酸素濃度計は、防爆仕様のものが要求されます。「ZS8 防爆形ジルコニア式酸素濃度計」は、保守性に優れた直接挿入形の検出器を持ち、かつ、センサの寿命が長いので、これまでも採用されたユーザーから好評を得ています。

 

お客様の期待

• 発電用ボイラの燃焼効率を上げたい
• 防爆の環境で測定したい
• 連続で安定した酸素濃度を測定したい
• ランニングコストを削減したい
• 設備更新のイニシャルコストはミニマムに抑えたい

 

プロセス概略

下図は、発電用ボイラの概略を示したものです。

 

YOKOGAWA のソリューション

フィールドデータ

• 測定点：エコノマイザ出口
  温度：250 ～ 350℃
  圧力： -800 ～ -100 Pa
  ダスト量：≦ 1 g/Nm³
  燃料：重油、ガス
• 測定点：ウィンドボックス
  温度：最大 550℃
  圧力： -5 ～ 20 kPa
  ダスト量：≦ 1 g/Nm³

測定システム

• 検出器
  測定点：エコノマイザ出口の場合
  　ZS8D-L-J-A- □□□ - □ - □ -0-JJ/ □□
  測定点：ウィンドボックスの場合
  　ZO21DW-L- □□□ -J *A/CV
• 変換器
  ZR802S-J-P-□-N-N/□□
• 流量設定器
  ZA8F-J *C
• 校正ガスユニット
  G7001ZC + G7013XF + E7044KF
• エアセット
  G7003XF

ユーティリティ

電源：100，115，220，240V AC，50/60 Hz
消費電力：通常時；約 80 VA（電気ヒーター付きの場合は、200 VA 加算）
計装用空気
　供給圧：300 ～ 700 kPa
　消費量：6 Nl/min
保温用ユーティリティ
　電気ヒーター（温度：150 ～ 160℃）の場合
　　通常時消費電力：200 VA
　スチームヒーターの場合
　　スチーム圧：通常時 0.8 MPa

留意点

• 検出器は、プローブ先端が垂直下向きとなるよう取り付けるのが最良ですが、水平までなら任意の角度での取付けも許容されます。
• 測定ガスの流れに対しては、プローブの軸方向が直角になるのが最良です。プローブ先端部が流れの上流側を向くような取付けはトラブルの原因になるので厳禁です。
  （注）ZS8D-L 検出器を使用する場合は、プローブ先端部にあるディフレクタの向きにも留意します。
• ZS8D-L 検出器をご使用の場合は、エゼクタで測定ガスを吸引します。ガスが冷えて結露すると、ダストの付着で流路が閉塞する恐れがあるので保温対策を講じておきます。
  • 保温部の加熱は、スチームヒーターまたは電気ヒーターで行います。保温温度は、酸露点（120 ～ 160℃）以上になるようにします。スチーム保温（160℃）の場合、スチーム圧はおおよそ 0.8 MPa となります。
    （注）酸露点は、燃料中硫黄分の濃度によっても異なります。ガス専焼の場合のように硫黄分が含まれないとき、スチーム保温においてはスチーム圧 0.2 ～ 0.3MPa での保温が可能です。
  • 保温部はインサルコートやセラミックスウールなどで覆い、保温効果を高めるようにします。
• エゼクタへの空気は、配管を保温部のヒーターに巻き付け、温めてから供給します。なお、エゼクタ出口のガス（ベント）は、必要に応じて炉内に排出することが可能です（要配管施工）。