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ホワイトペーパー

工業用排ガス分析の測定ガイド(英語版)

排出量およびプロセス測定ガイド

Industrial flue gas analysis

空気比は、排ガス成分であるCO、CO2、O2の濃度から決定でき、その相関関係は燃焼チャート(図参照)に示されている。燃料と空気が理想的に混合されている場合、CO2含有量は特定のCO含有量(λ2の範囲内)に関連付けられる(λ>1の範囲内)。CO2値だけでは、曲線プロファイルが最大値を超えて推移するため明確ではなく、ガス中にCO2以外にCOやO2が含まれるかどうかの追加試験が必要となる。過剰空気状態(通常シナリオ)での運転においては、現在では一般的にO2の確定測定が優先される。曲線の推移は燃料固有であり、各燃料ごとに独自の図表とCO2 maxの特定値が存在する。これらの多数の図表間の関係は、扱いやすいノモグラム(「燃焼三角形」、図示せず)にまとめられることが多い。これはあらゆる種類の燃料に適用可能である。

Concentration of flue gas components and excess air

CO2 または O2 の測定値から空気指数を計算するには、おおよそ以下の 2 つの式が適用されます。

  • CO2 max:燃料固有の最大 CO2 値。この値は、ご希望に応じて Testo のサービスとして算出することができます。

  • CO2 および O2:排ガス中の測定値(または計算値)

Formulas for calculating the air number

燃焼設備のエネルギーバランス

定常運転状態では、プラントに供給される全エネルギーの合計は、プラントから放出されるエネルギーの合計と等しくなければなりません。この表をご覧ください。

供給エネルギー 排出エネルギー
発熱量と体感できる燃料エネルギー 排ガス(排気ガス損失)の感知可能な熱量および化学的に結合したエネルギー
プラントで変換される機械的エネルギーの熱相当量熱伝導による表面損失
良質で導入された熱適切に放出された熱
炉の漏れによる対流損失

損失の主な要因は排ガス損失である。これは排ガス温度と燃焼空気温度の差、排ガス中のO2またはCO2濃度、および燃料固有の要因に依存する。凝縮ボイラーでは、この排ガス損失は凝縮熱の利用と、その結果として低下する排ガス温度という二つの方法で低減される。排ガス損失は以下の式を用いて計算できる:

FT: 排ガス温度

AT: 燃焼空気温度

A2, B: 燃料固有係数(表参照)

21: 空気中の酸素含有量

O2: 測定された酸素濃度

KK: 露点を下回った場合に可変量qAをマイナス値として示す変数。凝縮システムでの測定に必要。

Formula for calculating the flue gas loss

固体燃料の場合、係数 A2 および B はゼロとなります。この場合、係数 f を使用して式を簡略化し、いわゆるジーガート式となります。

AT:排気ガス温度

VT:燃焼空気温度

CO₂:測定された CO2 濃度

Siegert formula

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Practical Guide for Industrial Flue Gas Analysis

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