横河電機株式会社
横河ソリューションサービス株式会社

OpreX Analyzersのラインアップとしてプローブ形レーザガス分析計「TDLS8100」発売

2019年1月22日発表

 横河電機株式会社(本社:東京都武蔵野市 代表取締役社長:西島 剛志)は、OpreX™ Analyzersのラインアップとして、石油、石油化学、電力、鉄鋼などのプラントで酸素や一酸化炭素ガスの濃度を直接かつ高速に測定するプローブ形レーザガス分析計「TDLS8100」を開発、1月23日から発売しますのでお知らせします。新製品は、発光部と受光部が一体化したプローブ形のため、一般的なレーザガス分析計と比較して、フランジ※1取り付け工事や足場設営などの機器設置コストを2分の1以下に抑えることができます。
 当社は、高温・高圧ガスの濃度測定に適した従来型のレーザガス分析計「TDLS8000」に加え、流速のあるガスの濃度を測定、設置コストを低減する新製品「TDLS8100」をラインアップすることで、お客様の選択肢を拡充し、お客様のプラントの安全で最適な操業と省エネルギーの両立を支援します。新製品の「TDLS8100」のラインアップとして、2019年上期に、アンモニアと塩化水素ガスの濃度を測定するタイプの発売も予定しています。

※1 フランジ:管やダクトなどに機器を接合する際に用いるつば状の部品

プローブ形レーザガス分析計「TDLS8100」
プローブ形レーザガス分析計「TDLS8100」

開発の背景

 プラントでは、ガス分析計を用いて酸素や一酸化炭素などの濃度を測定することで、燃焼時の燃料と酸素の割合を最適化し、安全で最適な操業、省エネルギー、および環境規制に適合したプラント運転の実現を図っています。
 ガス分析計には、ジルコニア式、赤外線式、磁気式、レーザ式などの方式があります。酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニアなどの、近赤外線領域に吸収される性質があるガスの濃度を直接かつ高速に測定するレーザ式のガス分析計は、サンプリング装置が不要で、測定値の繰り返し性※2と直線性※3が優れているという特長があります。しかし、設置するには、測定対象のガスが流れるダクトを挟み込むように発光部と受光部の双方にフランジを取り付ける工事やそのための足場の設営が必要で、設置コストがかかるという課題がありました。このたび当社は、一般的なレーザガス分析計と比較して設置コストを2分の1以下に抑える新製品「TDLS8100」を開発しました。

※2 繰り返し性:同一の測定条件下で、同一測定量の測定結果が一致する度合い
※3 直線性:入力信号と出力信号との間の直線関係からのずれの小さい程度(測定誤差)

製品の特長

  1. 設置コストは2分の1以下
     レーザガス分析計を設置するには、フランジを取り付ける工事に加え、ガス分析計の据え付け時のみならずメンテナンス時にも利用する常設足場が必要です。また、発光部と受光部をつなぐ専用線を敷設するために仮設足場が必要なことがあり、機器設置にかかるコストは数百万~1千万円※4と言われています。新製品の「TDLS8100」は、発光部と受光部を一体化したプローブ形を採用しているため、一般的なレーザガス分析計と比べて、フランジの取り付けや常設の足場が1カ所になるうえに、専用線敷設用仮設足場も不要なため、設置コストを2分の1以下に抑えられます。また、ガス分析計1台当たりのメンテナンス箇所が1カ所になることに加え、発光部と受光部が分かれた透過光形の測定器に欠かせない光軸を調整する面倒な作業も不要となり※5、保全員の作業効率が向上します。

    ※4 フランジ取り付け工事、常設足場、および専用線敷設用仮設足場などを合わせた設置コストで、ガス分析計本体価格は除きます(当社見積)
    ※5 ただし、お客様がプローブ部と分析部を分けて校正した後などに再接合した場合には光軸の調整が必要となることがあります。
  2. 高精度で高信頼な濃度測定
     従来製品の「TDLS8000」と同様に、光の吸収分布図の面積からガス濃度を算出するスペクトル面積法を採用したことで、ガスの圧力、温度が変動する環境下での測定や、他のガスが混在するガスやダストを多く含むガスの測定においても安定した濃度測定が可能です。また、レーザ光軸や光路長(レーザが測定サンプル中を透過する長さ)を長期間安定して維持できるよう光学設計を工夫したことで、プローブ形でも高信頼な濃度測定を実現しました。

主な市場

石油・天然ガス、石油化学、化学、電力、鉄鋼、窯業などのプラント

用途

  • 化学反応や燃焼時における酸素濃度の測定
  • 燃焼時における一酸化炭素濃度測定
    なお、防爆認証に関しては、IECExを取得しました。日本のTIIS、米国のFM、カナダのFMなどの防爆認証は申請中です。

YOKOGAWAのレーザガス分析計

 YOKOGAWAのレーザガス分析計は、レーザ光を照射し、その吸光度を検知しガス濃度を測定するTunable Diode Laser Spectroscopy(可変波長半導体レーザ分光:TDLS)と呼ばれる方式を採用しています。ダクトに設置して直接かつ高速に測定するため、リアルタイム性に優れている上に、サンプリング装置が不要という特長があります。また、光の吸収分布図の面積からガス濃度を算出するスペクトル面積法を採用したことで、温度、圧力が変動する環境下での測定や、他の種類のガスが混在するガスやダストを多く含むガスの測定においても安定した濃度測定が可能です。2008年の発売以来、他のガスの干渉を受けにくい高信頼のレーザガス分析計として世界各地のお客様に採用されています。ラインアップは、発光部と受光部が分かれ、大量のダストを含むガスや高温・高圧のガスの濃度測定に適した「TDLS8000」と、流速のあるガス(毎秒1~30m)の濃度を測定する新製品の「TDLS8100」の2機種です。

OpreXとは

 OpreXとは、制御事業の包括的ブランドです。お客様との価値共創を通じて培ってきたYOKOGAWAのテクノロジーとソリューションの卓越性を表し、YOKOGAWAの全ての制御関連製品、サービスとソリューションを包含しています。OpreX Transformation 、OpreX Control 、OpreX Measurement 、OpreX Execution 、OpreX Lifecycle の5つのカテゴリーから成り立ち、新製品の「TDLS8100」は、OpreX Measurement を構成する製品・ソリューション群の一つであるOpreX Analyzersに属します。OpreX Measurementは、高精度な測定、データ収集、分析を可能にする現場機器やシステムを意味します。
YOKOGAWAはこのブランドのもと、お客様のビジネス課題解決の視点で、お客様の変革と成長を支援する統合ソリューションを提供していきます。

以上

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