センサコラム「月刊地球環境2006年6月号」Vol.01

はじめに

　火力発電所や都市ごみ焼却炉に設置されている燃焼排ガス脱硝設備（SCR法,　SNCR法）は世界的に認められた技術として確立されている。　しかし、これまでは脱硝反応物質であるアンモニア（あるいは尿素）の添加制御に使われているアンモニアスリップ分析計の応答速度に限界があり最適の運転が行えていなかった。

　より応答速度の速いガス分析計でアンモニアスリップ濃度を検出することにより、設備の運転が最適化でき、経済性が向上した。

LDS6 機器構成

　In-situタイプ レーザ式ガス分析計LDS6はレーザ吸収分光法を用いたガス分析計であり、サンプリングポイントにて直接測定を行うため、プロセスあるいは煙道内のガス濃度および温度を高速で測定するのに適している。

　 LDS6は、セントラルユニットと対向するセンサユニットとの組合せにて構成され、1台のセントラルユニットで最大3対のセンサユニットを接続することができ、3ヶ所の同時測定が可能である。

LDS6 測定原理

　プロセスガスに含まれるO2、CO、CO2、HF、NH3、HCl、H2Oなどの分子は、近赤外領域レーザを吸収する特性を有しており、その吸収強度から濃度を知ることができる。この吸収帯(波長)は分子の種類によって様々であるため、測定したい分子の吸収波長をうまく選択することで、他の分子の干渉を受けることなくガス濃度を測定することができる。

　セントラルユニットに内蔵されたダイオードレーザにて生成された近赤外波長レーザは、ハイブリッドケーブルと呼ばれる光ケーブルを経由して投光センサからプロセスガス中に照射され、受光センサのフォトトランジスタにて電気信号として検出される。この検出された電気信号は、再び光信号に変換されループケーブルおよびハイブリッドケーブルを経由してセントラルユニットに伝送される。

　照射されたレーザ強度と受光されたレーザ強度を比較することで、測定対象ガス成分の濃度を測定することが可能となる。 セントラルユニットは、測定対象成分を封入した参照セルを内蔵しており、この参照セルによって常時自己校正が行われる。また、ダイオードレーザの発光強度も監視しており、常時、ダイオードレーザの異常監視およびゼロ校正が行われる。 このため、LDS6は、標準ガスを用いての校正作業を行う必要がない。

特長