特許 5961676 排ガス採取用プローブ、リークアンモニア測定装置及び測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5961676

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】排ガス採取用プローブ、リークアンモニア測定装置及び測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/22 20060101AFI20160719BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20160719BHJP

   G01N 31/00 20060101ALI20160719BHJP

   G01N 31/10 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   G01N1/22 D

   G01N1/22 E

   G01N1/00 101R

   G01N31/00 G

   G01N31/10

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-215698(P2014-215698)

(22)【出願日】2014年10月22日

(65)【公開番号】特開2016-80669(P2016-80669A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2014年11月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】501331142

【氏名又は名称】九電産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114731

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 重男

(72)【発明者】

【氏名】中島 英作

【審査官】 高田 亜希

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０１８９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０１４３７３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−３１１６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１１０３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６０５２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３１／００

Ｇ０１Ｎ １／００− １／２２

Ｇ０１Ｎ ２７／１２−２７／４１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排ガスダクトのプローブ挿入用の貫通孔内に挿脱可能な外径を有し、両端開口の外管及び内管からなる二重管構造として、上記内管と上記外管との間に円筒状空間を形成した金属製の排ガス採取用プローブを形成し、
当該排ガス採取用プローブの上記内管の先端部から該内管内の奥部方向の一定範囲にアンモニア分解用の小型脱硝触媒を固設し、
上記外管の後端開口部と上記内管の外周との間の空間を閉鎖すると共に、該外管に上記円筒状空間に連通する分岐管を設け、
上記分岐管の開口部にフレキシブルな第１チューブの一端を着脱し得る接続部を設けると共に、上記内管の後端開口部にフレキシブルな第２チューブの一端を着脱し得る接続部を設け、
上記排ガス採取用プローブの上記小型脱硝触媒を含む先端部領域を上記貫通孔から上記排ガスダクト内に挿入及び抜き取り可能に構成したものであり、
上記小型脱硝触媒はその先端の位置が上記内管の先端開口部の位置に一致又は略一致するように当該内管内において固定されており、上記小型脱硝触媒を通過した排ガスを上記内管の上記第２チューブに導入し得るものであり、
上記外管の環状の先端開口部は、上記内管の上記先端開口部と同一位置に位置し、上記円筒状空間に吸引された排ガスは上記小型脱硝触媒を通過することなく、そのままの状態で上記第１チューブに導入し得るように構成されたものであることを特徴とする排ガス採取用プローブ。

【請求項2】

上記分岐管の上記開口部に接続された上記第１チューブの他端に吸引ポンプを介して第１ＮＯｘ計を接続し、上記内管の上記後端開口部に接続された上記第２チューブの他端に吸引ポンプを介して第２ＮＯｘ計を接続し、
上記先端部領域が上記排ガスダクト内に挿入された上記排ガス採取用プローブから排ガスを採取することにより、上記小型脱硝触媒を通過しない排ガスの第１ＮＯｘ濃度と、上記小型脱硝触媒を通過してアンモニアの分解された排ガスの第２ＮＯｘ濃度とを各別に測定可能とし、
上記第１ＮＯｘ濃度と上記第２ＮＯｘ濃度の差を求めることにより、リークアンモニアの濃度を演算し得る演算装置を設けたものであることを特徴とする請求項１記載の排ガス採取用プローブを使用したリークアンモニア測定装置。

【請求項3】

少なくとも上記両ＮＯｘ計、及び上記演算装置が車両の内部に配置されると共に、上記排ガス採取用プローブ、上記第１及び第２チューブ及び上記両吸引ポンプが上記車両内に収納可能とされたものである請求項２記載の排ガス採取用プローブを使用したリークアンモニア測定装置。

【請求項4】

上記車両は上記排ガスダクトを有する燃料燃焼設備の建屋近傍の地上階に駐車可能なものであり、
上記排ガスダクトは上記建屋の上層階又は地上階に設置されたものであり、上記排ガス採取用プローブは上記排ガスダクトの上記貫通孔内に上記先端部領域を挿入されるものであり、
上記排ガス採取用プローブに接続された上記第１チューブ及び上記第２チューブは上記上層階又は上記地上階から上記車両まで引き回し可能な長さを有し、それらの他端を上記両吸引ポンプに各々接続し得るように構成されたものであることを特徴とする請求項３記載の排ガス採取用プローブを使用したリークアンモニア測定装置。

【請求項5】

上記両吸引ポンプの上流側の上記第１及び第２チューブに各々流量調整手段を接続すると共に、上記各流量調整手段を通過した各排ガスの酸素濃度を測定可能な酸素濃度計を設け、
上記流量調整手段により上記排ガスの流量を調整することにより、上記両チューブにて採取した排ガスの酸素濃度を均一化し得るように構成したものである請求項２〜４の何れかに記載の排ガス採取用プローブを使用したリークアンモニア測定装置。

【請求項6】

請求項１記載の排ガス採取用プローブを使用したリークアンモニア測定方法であって、
上記分岐管の上記開口部に接続された上記第１チューブの他端に吸引ポンプを介して第１ＮＯｘ計を接続し、上記内管の上記後端開口部に接続された上記第２チューブの他端に吸引ポンプを介して第２ＮＯｘ計を接続し、
上記先端部領域が上記排ガスダクト内に挿入された上記排ガス採取用プローブから排ガスを採取することにより、上記両ＮＯｘ計により、上記小型脱硝触媒を通過しない排ガスの第１ＮＯｘ濃度と、上記小型脱硝触媒を通過してアンモニアの分解された排ガスの第２ＮＯｘ濃度とを各別に測定し、
演算装置にて、上記第１ＮＯｘ濃度と上記第２ＮＯｘ濃度の差を求めることにより、リークアンモニアの濃度を算出することを特徴とするリークアンモニア測定方法。

【請求項7】

請求項６記載のリークアンモニア測定方法であって、
少なくとも上記両ＮＯｘ計、及び上記演算装置を車両の内部に配置すると共に上記排ガス採取用プローブ、上記第１及び第２チューブ及び上記両吸引ポンプを上記車両内に収納可能とし、
リークアンモニアの測定は、上記車両を上記排ガスダクトを有する燃料燃焼設備の建屋近傍の地上階に駐車し、
上記排ガス採取用プローブを上記建屋の上層階又は地上階の上記排ガスダクトのプローブ挿入用の上記貫通孔内にその上記先端部領域を挿入し、
上記排ガス採取用プローブに接続された上記第１チューブ及び第２チューブを上記上層階又は上記地上階から上記車両まで引き回して、それらの他端を上記両吸引ポンプに各々接続することにより行うものであることを特徴とするリークアンモニアの測定方法。

【請求項8】

上記両吸引ポンプの上流側の上記第１及び第２チューブに各々流量調整手段を接続すると共に、上記各流量調整手段を通過した各排ガスの酸素濃度を測定可能な酸素濃度計を設け、
上記流量調整手段により上記排ガスの流量を調整することにより、上記両チューブにて採取した排ガスの酸素濃度を均一化することを特徴とする請求項６又は７記載のリークアンモニア測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、火力発電所等の燃料燃焼設備における排煙脱硝触媒を通過した排ガス中に含まれるリークアンモニアをリアルタイムで測定可能な排ガス採取用プローブ、及びそれを使用して車両等による移動が可能であって、複数の燃料燃焼設備等において汎用的に使用可能なリークアンモニア測定装置及びリークアンモニア測定方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、上記火力発電所等の排煙脱硝装置における脱硝性能試験に係るリークアンモニア測定は、排煙脱硝触媒を通過した排ガスを、煙突に至る排ガスダクト経路途中においてサンプリングし、サンプリングした排ガスを吸収液に吸収させた後、吸収液を発電設備とは別の場所の分析施設に持ち帰り、当該分析施設にて加熱蒸留し、蒸留により得られたサンプリング資料中に含まれるリークアンモニアの量を、吸収光度計を使用して比色分析で求める方法が存在する。

【0003】

また、上記排ガスダクト内にプローブを挿入し、ダクト内の排ガスをサンプリングして上記排ガスダクトの外部に取り出し、取り出した排ガスの採取用配管の経路を２系統設け、一方の配管内にのみ脱硝触媒を設置し、脱硝触媒のない採取用配管を通過した排ガスのＮＯｘ濃度と、脱硝触媒を通過した排ガスのＮＯｘ濃度を各々ＮＯｘ計にて測定し、両排ガスのＮＯｘ濃度の差を求めることにより、リークアンモニアの濃度を測定する方法が提案されている（特許文献１，２）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平５−１８９５２号公報

【特許文献2】特開平１１−３１１６１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記吸収光度計を用いる方法は、サンプリングした排ガスを吸収液に吸収すると共に、発電設備とは別の分析施設にてさらに加熱蒸留等の処理が必要であるため、リークアンモニアの測定値を得るために長時間を要し、リアルタイムでの測定は困難であった。このため測定値に異常が出ても、異常値に対する原因究明や再測定等を迅速に行うことができないという課題があった。

【0006】

一方、特許文献１，２の方法は、排ガスダクトから排ガスをサンプリングし、排ガスダクト外の採取用配管に配置した脱硝触媒内を通過させる構成であるため、サンプリングした排ガスの温度の低下を防ぐため、採取用配管全域に排ガスを３７０℃前後に加熱するためのヒータを設ける必要がある。

【0007】

よって、かかる従来の測定装置は装置構成が大型となるし、上記加熱の必要性からプローブと脱硝触媒との間の距離を長くとることができないという課題がある。これら従来の測定装置は、排ガスダクトに測定用プローブを固定的に配置し、かつ排ガスダクトの近接位置に、加熱装置付採取用配管、ＮＯｘ計等を固定的に設置して、当該燃料燃焼設備専用の据え置き型のリークアンモニア測定装置として設計されているものである。従って、各種の燃料燃焼設備にリークアンモニア測定装置自体を持ち込んで、リークアンモニアを測定することはできないという課題もある。

【0008】

本発明は、火力発電所等の燃料燃焼設備における排ガスダクトに挿抜可能であって、排ガス中に含まれるリークアンモニアをリアルタイムに測定可能な排ガス採取用プローブを提供することを目的とする。

【0009】

また本発明は、上記排ガス採取用プローブを使用することにより、発電設備等の排煙脱硝触媒から排出されるリークアンモニアをリアルタイムに測定でき、かつ持ち運びが可能であって、複数の発電設備等において持ち回って汎用的に使用可能なリークアンモニア測定装置及び測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため本発明は、
第１に、排ガスダクトのプローブ挿入用の貫通孔内に挿脱可能な外径を有し、両端開口の外管及び内管からなる二重管構造として、上記内管と上記外管との間に円筒状空間を形成した金属製の排ガス採取用プローブを形成し、当該排ガス採取用プローブの上記内管の先端部から該内管内の奥部方向の一定範囲にアンモニア分解用の小型脱硝触媒を固設し、上記外管の後端開口部と上記内管の外周との間の空間を閉鎖すると共に、該外管に上記円筒状空間に連通する分岐管を設け、上記分岐管の開口部にフレキシブルな第１チューブの一端を着脱し得る接続部を設けると共に、上記内管の後端開口部にフレキシブルな第２チューブの一端を着脱し得る接続部を設け、上記排ガス採取用プローブの上記小型脱硝触媒を含む先端部領域を上記貫通孔から上記排ガスダクト内に挿入及び抜き取り可能に構成したものであり、上記小型脱硝触媒はその先端の位置が上記内管の先端開口部の位置に一致又は略一致するように当該内管内において固定されており、上記小型脱硝触媒を通過した排ガスを上記内管の上記第２チューブに導入し得るものであり、上記外管の環状の先端開口部は、上記内管の上記先端開口部と同一位置に位置し、上記円筒状空間に吸引された排ガスは上記小型脱硝触媒を通過することなく、そのままの状態で上記第１チューブに導入し得るように構成されたものであることを特徴とする排ガス採取用プローブにより構成される。

【0011】

上記第１チューブは樹脂製チューブ（６）、上記第２チューブは樹脂製チューブ（５）により構成することができる。このように構成すると、排ガス採取用プローブの先端部領域を排ガスダクト内に挿入することにより、排ガスダクト内を流れる高温の排ガスを直ちに内管内の小型脱硝触媒に導くことができ、当該小型脱硝触媒は、排ガスダクト内における排ガスにより排ガス温度近く（例えば約３５０℃）まで加熱されるため、小型脱硝触媒において効率的に排ガス中のアンモニアの分解を行うことができる。従って、リークアンモニアをリアルタイムで測定することができるし、上記小型脱硝触媒を通過した後の排ガスは、既にアンモニアが効率的に分解されており、その後にＮＯｘ、ＳＯ_３と反応することがないため、当該プローブの分岐管に接続された第２チューブを例えば数十メートル離れた測定部（ＮＯｘ計）まで引き回しても、測定値に影響を与えることはない。

【0012】

第２に、上記分岐管の上記開口部に接続された上記第１チューブの他端に吸引ポンプを介して第１ＮＯｘ計を接続し、上記内管の上記後端開口部に接続された上記第２チューブの他端に吸引ポンプを介して第２ＮＯｘ計を接続し、上記先端部領域が上記排ガスダクト内に挿入された上記排ガス採取用プローブから排ガスを採取することにより、上記小型脱硝触媒を通過しない排ガスの第１ＮＯｘ濃度と、上記小型脱硝触媒を通過してアンモニアの分解された排ガスの第２ＮＯｘ濃度とを各別に測定可能とし、上記第１ＮＯｘ濃度と上記第２ＮＯｘ濃度の差を求めることにより、リークアンモニアの濃度を演算し得る演算装置を設けたものであることを特徴とする上記第１記載の排ガス採取用プローブを使用したリークアンモニア測定装置により構成される。

【0013】

上記第１ＮＯｘ計はＮＯｘ計（１０）、上記第２ＮＯｘ計はＮＯｘ計（８）により構成することができる。このように構成すると、排ガスダクト内に挿入されたプローブ内の小型脱硝触媒にて効率的にアンモニアの分解が行われるため、従来技術のような加熱装置は必要としない。よって、例えば燃料燃焼設備の建屋の上層階における排ガスダクトの既設の貫通孔内に排ガス採取用プローブを挿入し、当該プローブに接続した第１及び第２チューブを建屋の地上階まで例えば数十メートルに亘って引き回し、当該地上階にて上記第１及び第２チューブにて採取した排ガスのＮＯｘ濃度を測定し、地上階の演算装置によりリークアンモニアの濃度を測定することが可能となる。よって、各種の火力発電所等の燃料燃焼設備において持ちまわって汎用的に使用可能なリークアンモニア測定装置を実現することができる。

【0014】

第３に、少なくとも上記両ＮＯｘ計、及び上記演算装置が車両の内部に配置されると共に、上記排ガス採取用プローブ、上記第１及び第２チューブ及び上記両吸引ポンプが上記車両内に収納可能とされたものである上記第２記載の排ガス採取用プローブを使用したリークアンモニア測定装置により構成される。

【0015】

上記車両は例えばワゴン車等をいう。このように構成すると、車両によって燃料燃焼設備の建屋近傍の地上階に乗り付けて、当該車両から排ガス採取用のプローブ及び第１及び第２チューブを取り出して、当該建屋の上層階の排ガスダクトに上記プローブを挿入し、当該プローブから第１、第２チューブを地上階まで引き回して他端をポンプに接続することにより、当該車両内の測定機材によって排ガス中のリークアンモニアをリアルタイムで測定することが可能となる。

【0016】

第４に、上記車両は上記排ガスダクトを有する燃料燃焼設備の建屋近傍の地上階に駐車可能なものであり、上記排ガスダクトは上記建屋の上層階又は地上階に設置されたものであり、上記排ガス採取用プローブは上記排ガスダクトの上記貫通孔内に上記先端部領域を挿入されるものであり、上記排ガス採取用プローブに接続された上記第１チューブ及び上記第２チューブは上記上層階又は上記地上階から上記車両まで引き回し可能な長さを有し、それらの他端を上記両吸引ポンプに各々接続し得るように構成されたものであることを特徴とする上記第３記載の排ガス採取用プローブを使用したリークアンモニア測定装置により構成される。

【0017】

このように構成すると、当該車両を移動することにより、複数の燃料燃焼設備において、汎用的に使用可能なリークアンモニア測定装置を実現することができる。

【0018】

第５に、上記両吸引ポンプの上流側の上記第１及び第２チューブに各々流量調整手段を接続すると共に、上記各流量調整手段を通過した各排ガスの酸素濃度を測定可能な酸素濃度計を設け、上記流量調整手段により上記排ガスの流量を調整することにより、上記両チューブにて採取した排ガスの酸素濃度を均一化し得るように構成したものである上記第２〜４の何れかに記載の排ガス採取用プローブを使用したリークアンモニア測定装置により構成される。

【0019】

上記流量調整手段は流量調整コック（１９ａ，１９ｂ）により構成することができる。上記酸素濃度計は、上記第１、第２ＮＯｘ計として、ＮＯｘ濃度と共に酸素濃度も測定可能なＮＯｘ計・Ｏ_２計一体型のＮＯｘ計を使用することができる。このように構成すると、同一タイミングで採取した排ガスに基づいて、正確なリークアンモニア量の計測が可能となる。

【0020】

第６に、上記第１記載の排ガス採取用プローブを使用したリークアンモニア測定方法であって、上記分岐管の上記開口部に接続された上記第１チューブの他端に吸引ポンプを介して第１ＮＯｘ計を接続し、上記内管の上記後端開口部に接続された上記第２チューブの他端に吸引ポンプを介して第２ＮＯｘ計を接続し、上記先端部領域が上記排ガスダクト内に挿入された上記排ガス採取用プローブから排ガスを採取することにより、上記両ＮＯｘ計により、上記小型脱硝触媒を通過しない排ガスの第１ＮＯｘ濃度と、上記小型脱硝触媒を通過してアンモニアの分解された排ガスの第２ＮＯｘ濃度とを各別に測定し、演算装置にて、上記第１ＮＯｘ濃度と上記第２ＮＯｘ濃度の差を求めることにより、リークアンモニアの濃度を算出することを特徴とするリークアンモニア測定方法により構成される。

【0021】

第７に、上記第６記載のリークアンモニア測定方法であって、少なくとも上記両ＮＯｘ計、及び上記演算装置を車両の内部に配置すると共に上記排ガス採取用プローブ、上記第１及び第２チューブ及び上記両吸引ポンプを上記車両内に収納可能とし、リークアンモニアの測定は、上記車両を上記排ガスダクトを有する燃料燃焼設備の建屋近傍の地上階に駐車し、上記排ガス採取用プローブを上記建屋の上層階又は地上階の上記排ガスダクトのプローブ挿入用の上記貫通孔内にその上記先端部領域を挿入し、上記排ガス採取用プローブに接続された上記第１チューブ及び第２チューブを上記上層階又は上記地上階から上記車両まで引き回して、それらの他端を上記両吸引ポンプに各々接続することにより行うものであることを特徴とするリークアンモニアの測定方法により構成される。

【0022】

第８に、上記両吸引ポンプの上流側の上記第１及び第２チューブに各々流量調整手段を接続すると共に、上記各流量調整手段を通過した各排ガスの酸素濃度を測定可能な酸素濃度計を設け、上記流量調整手段により上記排ガスの流量を調整することにより、上記両チューブにて採取した排ガスの酸素濃度を均一化することを特徴とする上記第６又は７記載のリークアンモニア測定方法により構成される。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、排ガスダクト内を流れる高温の排ガスを直ちに排ガス採取用プローブの内管の小型脱硝触媒に導くことができ、当該小型脱硝触媒及びプローブは、排ガスダクト内における排ガスにより排ガス温度近くまで急速に加熱されるため、上記プローブ内の小型脱硝触媒において効率的に排ガスのアンモニアの分解を行うことができる。従って、リアルタイムで排ガス中のリークアンモニアを測定することができ、かつ上記プローブに接続された第２チューブを例えば数十メートル離れた測定部（ＮＯｘ計）まで引き回しても、測定値に影響を与えることはない高性能な排ガス採取用プローブを実現することができる。

【0024】

また、プローブ内の小型脱硝触媒にて効率的にアンモニアの分解が行われるため、従来技術のような加熱装置は必要としない。よって、例えば燃料燃焼設備の排ガスダクトの既設の貫通孔内に排ガス採取用プローブを挿入し、当該プローブに接続した第１及び第２チューブを例えば数十メートルに亘って引き回し、上記両チューブの他端のＮＯｘ計により排ガスのＮＯｘ濃度を測定し、演算装置によりリークアンモニアの濃度を測定することが可能となる。よって、各種の火力発電所等の燃料燃焼設備において持ち回って汎用的かつリアルタイムに測定可能なリークアンモニア測定装置を実現することができる。

【0025】

また、車両によって燃料燃焼設備の建屋近傍の地上階に乗り付けて、当該車両から排ガス採取用のプローブ及び第１及び第２チューブを取り出して、例えば当該建屋の上層階の排ガスダクトに上記プローブを挿入し、当該プローブから第１、第２チューブを地上階まで引き回して他端を車両内のポンプに接続することにより、当該車両によって排ガス中のリークアンモニアをリアルタイムで測定することが可能となる。

【0026】

また、第１、第２チューブにて採取した排ガスのＯ_２補正を行うことで、同一タイミングで採取した排ガスに基づいて、正確なリークアンモニア量の計測が可能となる。

【0027】

従って、当該車両を移動することにより、複数の燃料燃焼設備において、汎用的に使用可能なリークアンモニア測定装置及び測定方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明に係るリークアンモニア測定装置の全体構成を示すブロック図である。

【図2】本発明に係る排ガス採取用プローブの縦断面図である。

【図3】（ａ）は図２のＸ−Ｘ線断面図、（ｂ）は同上プローブ内の小型脱硝触媒の斜視図である。

【図4】（ａ）は図２のＸ−Ｘ線断面図（他の実施形態）、（ｂ）は同上プローブ内の小型脱硝触媒の他の実施形態の斜視図である。

【図5】同上プローブの先端部近傍の縦断面図（図３のＹ−Ｙ線断面図）である。

【図6】同上プローブの後端部近傍の縦断面図である。

【図7】同上プローブと測定用プローブ挿入管との接続状態を示す概略斜視図である。

【図8】同上測定装置に使用するポンプの正面図である。

【図9】同上測定装置の演算装置のブロック図である。

【図10】同上測定装置によりリークアンモニアが測定される燃料燃焼設備の排ガスダクト近傍の概略図である。

【図11】測定結果であるリークアンモニア及びＮＯｘ濃度の時間経過を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明に係る排ガス採取用プローブ、リークアンモニア測定装置及び測定方法について詳細に説明する。

【0030】

図１は、上記リークアンモニア測定装置の全体構成を示すものであり、同上装置は、内部を排ガスが矢印Ａ方向に流れる排ガスダクト１、該排ガスダクト１の測定用プローブ挿入管２に挿入され、内管３ａの先端にアンモニア分解用の小型脱硝触媒４を具備する二重管構造の排ガス採取用プローブ３、該プローブ３の上記内管３ａの後端部に接続され、当該排ガス測定用プローブ３で採取した排ガスであって上記小型脱硝触媒４を通過した排ガスを採取する折曲自在のフレキシブルな樹脂製チューブ５、上記プローブ３の外管３ｂの後端部（分岐管３ｂ’）に接続され、上記二重管構造の外管３ｂから採取した上記小型脱硝触媒４を通過しない排ガスを採取する折曲自在なフレキシブルな樹脂製チューブ６、上記樹脂製チューブ５の他端に接続され、上記樹脂製チューブ５を介してアンモニア分解後の排ガスを吸引してＮＯｘ計８に送出するための吸引ポンプ７、当該ポンプ７に接続され、上記樹脂製チューブ５を介して採取した排ガスのアンモニア分解後のＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘ計８、上記樹脂製チューブ６の他端に接続され、上記樹脂製チューブ６を介して外管３ｂからの排ガスを吸引するための吸引ポンプ９、該ポンプ９に接続され、上記樹脂製チューブ６を介して採取した排ガスのＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘ計１０、上記ＮＯｘ計１０で測定したＮＯｘ濃度（Ｘ１（ｐｐｍ））と、上記ＮＯｘ計８で測定したＮＯｘ濃度（Ｘ２（ｐｐｍ））の差（Ｘ３＝Ｘ１−Ｘ２（ｐｐｍ））を演算し、当該ＮＯｘ濃度の差より、リークアンモニアの濃度Ｘ３を演算により求める演算装置１１を具備しているものである。

【0031】

また、排ガス採取プローブ３の内管３ａと外管３ｂの排ガスの通過断面の違いによるＮＯｘ計８，１０までの到達ガス量を調整するため、樹脂製チューブ５，６の吸引ガス量を調整するための流量調整コック１９ａ，１９ｂを、上記車両１４近傍の樹脂製チューブ５，６に接続している。具体的には、ＮＯｘ計８，１０に内蔵するＯ_２濃度計を見ながら両排ガスのＯ_２濃度が均一となるように、上記コック１９ａ，１９ｂを以って排ガスの流量を調整し、樹脂製チューブ５から送られてくる排ガスと、樹脂製チューブ６から送られてくる排ガスの各Ｏ_２濃度を均一に保持する、いわゆるＯ_２補正を行う。

【0032】

このＯ_２補正を行うことで、上記プローブ３の内管３ａと外管３ｂの排ガスの通過断面が異なり、また、上記樹脂製チューブ５，６を各々数十メートルの長さに亘って引き回したとしても、上記プローブ３の上記内管３ａと上記外管３ｂにおいて、各々同一のタイミングで採取した排ガスの濃度を、上記ＮＯｘ計８，１０にて測定していることを担保することができる。

【0033】

尚、１２は上記ポンプ７と上記ＮＯｘ計８の間の樹脂製チューブ５に接続され、吸引された排ガス量を測定するためのガスメータ、１３は上記ポンプ９と上記ＮＯｘ計１０との間の上記樹脂製チューブ６に接続され、吸引された排ガス量を測定するためのガスメータである。

【0034】

上記排ガスダクト１は、図１０に示すように、火力発電所等の燃料燃焼機関である例えばボイラ設備２５から排出された排ガスのダクトであり、設備にもよるが、例えば幅約１２ｍ、高さ約７ｍの角型ダクトであり、該ダクト１の右側端部に煙突２６が接続されている。この排ガスダクト１の上流側（図１中左側）には、アンモニア注入装置２８及び排煙脱硝触媒（大型）２９が設置されており、該排煙脱硝触媒２９を通過した後の排ガスが当該排ガスダクト１を下流側（矢印Ａ方向）に流れていくものである。本発明は、上記排煙脱硝触媒２９を通過後の排ガスに含まれるアンモニアＮＨ_３（リークアンモニア）を、上記排ガス採取用プローブ３により上記ダクト１内の排ガスを採取して測定するものである。

【0035】

また、図１０に示すように、当該設備の排ガスダクト１の外周面における上記アンモニア注入装置２８の上流側（入口側）及び脱硝触媒２９の下流側（出口側）には、上記測定用プローブ挿入管２が１個又は複数個、ダクト１の軸方向に沿って予め設けられており、これらの挿入管２に設けられた既存の貫通孔２ｂ（図２参照）から上記プローブ３を排ガスダクト１内に挿入する。

【0036】

上記車両１４は、上記流量調整コック１９ａ，１９ｂ及びポンプ７，９から下流側の測定装置であって上記演算装置１１までの測定機材を収納するものであり、例えば商用のワゴン車により構成されている。そして、図１に示すように、当該車両１４の荷台には上記ポンプ７，９、上記ガスメータ１２，１３、上記ＮＯｘ計８，１０及び上記演算装置１１が格納配置されている。尚、上記ポンプ７，９は上記車両内に固定せずに単に収納可能とし、使用時は車両１４外に出して設置し得るように構成しても良い。

【0037】

通常は上記樹脂製チューブ５，６、上記排ガス採取用プローブ３及び上記コック１９ａ，１９ｂも上記車両１４の荷台内に収納し、当該車両１４にて測定対象となる火力発電所等に乗り付け、当該車両１４から上記排ガス採取用プローブ３及び樹脂製チューブ５，６を取り出し、測定対象となる排ガスダクト１に上記プローブ３を挿入し、樹脂製チューブ５，６を介して上記排ガスを採取することにより、上記車両１４内において、上記排ガスダクト１のリークアンモニアをリアルタイムで測定可能としたものである。

【0038】

発電所等の規模にもよるが（図１０参照）、上記排ガスダクト１の全長は１００ｍを超えるものもあり、該ダクト１の測定場所（上記測定用プローブ挿入管２）の位置が、発電所等の建屋３０の上層階３１（例えば４階から６階部分）に位置している場合もある。この場合、地上階Ｇ（１階）に上記車両１４を乗り付けて、上記排ガス測定用プローブ３を発電所等の建屋の４階〜６階（上層階３１）の上記挿入管２に設置し、当該プローブ３から地上階の上記車両１４の上記ポンプまで階段Ｒ等を使用して樹脂製チューブ５，６を引き回す必要がある。従って、樹脂製チューブは数十メートルの長さが必要となる。

【0039】

以下、各部について詳細に説明する。
図２に上記排ガス採取用プローブ３の縦断面図を示す。同図において、排ガスダクト１内においては、上流側の排煙脱硝触媒２９を通過した後の排ガスが下流側（矢印Ａ方向）に流れており、当該排煙脱硝触媒２９を通過後の排ガスを当該プローブ３にて採取する。
上記排ガスダクト１の周側面にはダクトの軸方向に直交する測定用プローブ挿入用の上記測定用プローブ挿入管２が設けられており、当該挿入管２の上面は円形フランジ２ａにて閉鎖されている。上記フランジ２ａには上記排ガス採取用プローブ３を挿入するための既設の貫通孔２ｂが設けられており、当該貫通孔２ｂから上記プローブ３を上記排ガスダクト１内に当該排ガスダクト１の軸方向に直交する方向に挿入し得るように構成されている。この貫通孔２ｂの直径は例えば約１４ｍｍであり、上記プローブ３（外管３ｂの直径は例えば１０ｍｍ〜１２ｍｍ）が挿入可能な大きさを有している。尚、プローブ３の外管３ｂの直径は、１０ｍｍ〜２５ｍｍ等とすることができ、上記貫通孔２ｂの直径は、当該プローブ３が挿入し得る直径となる。

【0040】

上記排ガス採取用プローブ３は、図３（ａ）にその横断面を示すように、内管３ａと外管３ｂの二重管構造となっており、上述のように上記外管３ｂの直径は上記フランジ２ａの貫通孔２ｂの直径よりも若干小であり、当該プローブ３自体を上記貫通孔２ｂ内に挿入及び抜脱可能に構成されている。

【0041】

上記内管３ａは、先端開口部ａから後端開口部ｂまで内部が貫通した両端開口の金属製の円筒管であり、その全長さは例えば１５００ｍｍ〜２０００ｍｍである。この内管３ａ内において、先端開口部ａから後端部方向の例えば長さ１００ｍｍ〜２００ｍｍの範囲には、横断面正方形の直方体形状のアンモニア分解用の小型脱硝触媒４が固定状態で嵌合装着されている。当該小型脱硝触媒４の内管３ａにおける固定は、例えば先端部近傍の内管３ａを若干絞ることにより当該小型脱硝触媒４を抜止固定してもよい。また、図３（ａ）に示すように、当該小型脱硝触媒４と上記内管３ａ内周面との隙間には、例えばセラミックウール２４を充填して上記隙間を閉鎖する。尚、当該プローブ３の上記小型脱硝触媒４を含む先端部側の一定範囲を先端部領域３’という（図２参照）。

【0042】

このアンモニア分解用の小型脱硝触媒４は、図３（ｂ）に示すように、触媒内部を縦横の仕切板で区切ることにより、内部空間が、横断面正方形の細長直方体形状の複数のセル４ａによって碁盤の目状に仕切られており、上記先端開口部ａから吸引した排ガスは直ちに当該小型脱硝触媒４の複数のセル４ａ内部を通過してアンモニア成分が分解された後、上記内管３ａ内を上記後端開口部ｂ方向に流出するように構成されている。

【0043】

この小型脱硝触媒４は、図３（ａ）に示すように、その横断面の対角線Ｌ１の長さが、上記内管３ａの内径と略同様に形成された（例えばＬ１＝８ｍｍ〜１０ｍｍ、Ｌ２＝１００ｍｍ〜２００ｍｍ）の極めて小型の脱硝触媒であり、上記内管３ａの先端部に挿入嵌合され、図５に示すように、当該小型脱硝触媒４の先端４’の位置が上記内管３ｂの上記先端開口部ａの位置に一致又は略一致するように、当該内管３ａ内において固定されている。従って、図２に示すように、当該排ガス採取用プローブ３の少なくとも上記先端部領域３’を排ガスダクト１内に、当該ダクト１の軸方向（排ガスの流れる矢印Ａ方向）に直交する方向に挿入して、上記ポンプ７にて排ガスを吸引することにより、排ガスダクト１内において当該内管３ａ内に吸引された排ガスは、高温状態のまま（例えば約３５０℃）直ちに当該小型脱硝触媒４の複数のセル４ａ内に導入され、当該触媒４内を通過することによりアンモニア成分が分解されるように構成される。

【0044】

このように、排ガスは高温状態を保ったまま直ちに上記小型脱硝触媒４内を通過し、当該小型脱硝触媒４と共にプローブ３自体が排ガスダクト３内に挿入されるので、小型脱硝触媒４及びプローブ３自体も３５０℃近くまで排ガスにより急速に加熱され、上記内管３ａ内において、効率的に排ガス中のアンモニアを分解することができる。よって、従来装置のような加熱装置は必要としない。

【0045】

このアンモニア分解用の小型脱硝触媒４は、上記排煙脱硝触媒２９と同じ成分、例えばバナジウム化合物、タングステン化合物等により構成されており、リークアンモニアを含む排ガスが内部を通過することにより、以下（式（１））の脱硝反応が起こり、排ガス中に含まれるリークアンモニア（ＮＨ_３）の消費量に見合うＮＯｘ濃度（窒素酸化物濃度）の低下が生じる。
２ＮＯ＋２ＮＨ_３＋１／２Ｏ_２→２Ｎ_２＋３Ｈ_２Ｏ （１）

【0046】

このリークアンモニア（ＮＨ_３）とＮＯは当モルで反応するため、上記小型脱硝触媒４を通った排ガス中のＮＯｘ濃度はリークアンモニア（ＮＨ_３）の濃度の分だけ減少し、当該ＮＯｘ濃度の減少した排ガスが当該内管３ａから排出されることになる。

【0047】

図４（ａ）（ｂ）に示すものは、アンモニア分解用の小型脱硝触媒４の他の実施形態であり、図３（ｂ）に示す小型脱硝触媒４の直方体形状の四隅の角を落した形状を有し、全体として円筒形状に近い形状となっている。このように構成すると、上記内管３ａ内に挿入嵌合したとき、小型脱硝触媒４と上記内管３ａ内面との隙間を極力少なくすることができる。

【0048】

これらの小型脱硝触媒４は、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示すように、セラミック又は可撓性のあるガラス繊維からなるハニカム基体又はコルゲート基体に、上記バナジウム化合物及びタングステン化合物等を含浸することにより形成することができる。

【0049】

上記外管３ｂは、上記内管３ａの外側に同心的に位置している金属製の円筒管であり、上記内管３ａの外周面と上記外管３ｂの内周面との間に半径方向距離Ｈの円筒状空間Ｓが形成されている（図３（ａ）参照）。図５に示すように、この外管３ｂの環状の先端開口部ａ’は、上記内管３ａの上記先端開口部ａと同一位置に位置し、環状の後端開口部ｂ’は、上記内管３ａの上記後端開口部ｂより若干先端部寄りに位置しており（図２、図６参照）、当該後端開口部ｂ’と上記内管３ａの周側面（外周）との間の空間はシリコンキャップ１５により密閉状態に閉鎖されている。従って、上記外管３ｂの全長は上記内管３ａより短く形成されている（例えば外管３ｂの先端開口部ａ’から後端開口部ｂ’までの長さは例えば１０００ｍｍ）。

【0050】

さらに、上記外管３ｂの上記後端開口部ｂ’より若干先端部側であって、上記フランジ２ａより後端部寄りの外側位置に、上記外管３ｂの軸方向と直交し、上記円筒状空間Ｓに連通する分岐管３ｂ’が水平方向に突出形成されており、当該分岐管３ｂ’の先端は開口部ｃが形成されている。

【0051】

従って、上記環状円筒空間Ｓ内に吸引された排ガスは、上記小型脱硝触媒４を通過することなく、そのままの状態で上記円筒空間Ｓ内を上昇し、上記分岐管３ｂ’からサンプリングすることができるように構成されている。

【0052】

上記分岐杆３ｂ’を含む部分は、上記外管３ａと一体に構成しても良いが、図６に示すように、上記外管３ｂとは別部品のＴ字管１８により構成することもできる。このＴ字管１８は、上記外管３ｂと同一の直径の両端開口の円筒状の本体管１８ａと、該本体管１８ａの中央部より本体管１８ａに直交する方向に分岐開口する上記分岐管３ｂ’により構成されており、上記本体管１８ａの一端部には雄螺子を有する接続部１８ｂが形成されている。この場合、上記外管３ｂは、上記Ｔ字管１８の長さ分短く形成し、その後端部には上記雄螺子と螺合可能な雌螺子を有する接続部３ｂ”を形成する。

【0053】

従って、当該Ｔ字管１８を使用する場合は、上記外管３ｂ内部に上記内管３ａを挿通して上記内管３ａの後端開口部ｂを上記外管３ｂの上記接続部３ｂ”から突出させた後、突出する上記内管３ａに上記Ｔ字管１８をその接続部１８ｂから被覆し、当該Ｔ字管１８の上記接続部１８ｂを上記外管３ｂの上記接続部３ｂ”に螺合することにより、図６に示すように、上記外管３ｂの後端部に上記Ｔ字管１８を一体に接続し、当該Ｔ字管１８の後端開口部ｂ’を上記シリコンキャップ１５によって閉鎖する。

【0054】

上記内管３ａの後端開口部ｂ及び上記外管３ｂの上記分岐管３ｂ’の開口部ｃにはフレキシブルな上記樹脂製チューブ５，６が接続されている。この樹脂製チューブ５，６は、フレキシブルな樹脂製のチューブの表面をフッ素樹脂で加工したフッ素樹脂製チューブ（例えばテフロン（登録商標）チューブ）を使用することが好ましい。これらの樹脂製チューブ５，６と上記後端開口部ｂ、上記開口部ｃとの接続は、まず、上記後端開口部ｂ及び上記開口部ｃにシリコン製のチューブ１６，１６の一端を接続し、これらシリコン製チューブ１６，１６の開放端側に上記樹脂チューブ５，６の端部を接続することにより行われる。ここで、上記後端開口部ｂ、上記シリコン製チューブ１６により構成される樹脂製チューブ５の接続部分を接続部１７ａ、上記開口部ｃ、上記シリコン製チューブ１６により構成される樹脂製チューブ６の接続部分を接続部１７ｂという。

【0055】

上記排ガス採取用プローブ３と上記測定用プローブ挿入管２との接続は、具体的には、図７に示すように、フランジ２ａの上蓋を外して、プローブ挿入用の貫通孔２ｂを有するガイドパイプ２７ａが中心に設けられたガイドパイプ付フランジ２７を設け、当該フランジ２７を上記フランジ２ａ上に載置して挿入管２を閉鎖し、複数のクランプ３２により当該フランジ２７を上記フランジ２ａ上に固定する。その後、上記ガイドパイプ２７ａの貫通孔２ｂ内に当該排ガス採取用プローブ３を挿入し、先端部領域３’が排ガスダクト１内の所定位置に到達した時点で、固定ボルト３３を螺合して当該プローブ３の位置を固定し得るように構成されている。尚、上記プローブ３と上記ガイドパイプ２７ａの貫通孔２ｂとの隙間は、セラミックウール２４等を詰めてシールする。

【0056】

また、上記樹脂製チューブ５，６と上記ポンプ７，９との接続は、図８に示すように、ポンプ７（ポンプ９も同様）の入力部７ａ（９ａ）及び出力部７ｂ（９ｂ）に上記シリコン製チューブ１６の一端を接続し、これらシリコン製チューブ１６の他端に上記樹脂製チューブ５又は６を接続することにより行う。

【0057】

排ガスの測定は、上記内管３ａ内において上記小型脱硝触媒４を通過してアンモニアが分解された排ガスを上記樹脂チューブ５を介してサンプリングし、上記車両１４内のＮＯｘ計８まで導いて当該ＮＯｘ計８にてＮＯｘ濃度を測定する。また、上記外管３ｂ内の円筒状空間Ｓを通過して小型脱硝触媒４を通過しない排ガスを上記分岐管３ｂ’を介して樹脂製チューブ６よりサンプリングし、上記車両１４内のＮＯｘ計１０まで導いて当該ＮＯｘ計１０にてＮＯｘ濃度を測定する。

【0058】

ところで、内管３ａにおける上記アンモニア分解用の小型脱硝触媒４において、式（１）の還元反応が生じるが、上述のようにリークアンモニア（ＮＨ_３）とＮＯは当モルで反応するため、上記小型脱硝触媒４を通った排ガス中のＮＯｘ濃度はリークアンモニア（ＮＨ_３）の濃度の分だけ減少し、当該ＮＯｘ濃度の減少した排ガスが当該内管３ａからサンプリングされる。

【0059】

従って、ＮＯｘ計８で測定したＮＯｘ濃度データＸ２（ｐｐｍ）（第２ＮＯｘ濃度）を演算装置１１に送出し、ＮＯｘ計１０で測定したＮＯｘ濃度データＸ１（ｐｐｍ）（第１ＮＯｘ濃度）を上記演算装置１１に送出し、上記演算装置１１にて、Ｘ１−Ｘ２の演算を行うことにより、リークアンモニアの濃度Ｘ３を計測することができる。

【0060】

上記ＮＯｘ計８，１０は、上記樹脂製チューブ５，６を介してサンプリングされた排ガスが入力しているので、測定を開始すると、現在入力している排ガスのＮＯｘ濃度（ｐｐｍ）をリアルタイムで測定し、測定データ（Ｘ１（ｐｐｍ）及びＸ２（ｐｐｍ））を次段の演算装置１１に継続的に送出する。

【0061】

上記演算装置１１は、図９に示すように、上記ＮＯｘ計８から入力するＮＯｘ濃度データＸ２とＮＯｘ計１０から入力するＮＯｘ濃度データＸ１に基づいて、データＸ１からデータＸ２を減算処理し、減算処理した結果（Ｘ３＝Ｘ１−Ｘ２）及び上記データＸ１，Ｘ２をデータロガー２１に継続的に送出する加減算器２０と、該加減算器２０に接続され該加減算器２０から入力する上記減算データＸ３、及びデータＸ１，Ｘ２を内部メモリ（図示せず）に継続的に記憶していくと共に、当該記憶した減算データＸ３、及び上記データＸ１，Ｘ２をパーソナルコンピュータ２２に送出するデータロガー（データレコーダー）２１、上記データロガー２１から入力する減算データＸ３、及び上記データＸ１，Ｘ２を記憶すると共に、表計算ソフト等により当該減算データＸ３、及び上記データＸ１，Ｘ２を画面上にグラフ表示するパーソナルコンピュータ２２を具備している。

【0062】

上記パーソナルコンピュータ２２は、上記ＮＯｘ濃度データＸ１、Ｘ２と上記減算データＸ３に基づいて各ＮＯｘ濃度データと、データＸ３に基づくリークアンモニアの濃度の時間経過を画面上にグラフ表示（図１１参照）するものである。尚、上記データロガー２１に記憶されたデータはＵＳＢメモリ２３に記録することができ、当該データに基づいて他のパーソナルコンピュータにて汎用表計算ソフトによりグラフ表示等を行うことができる。

【0063】

本発明は上述のよう構成されるので、次に本発明の動作及び方法を説明する。
上記車両１４にて測定対象となる火力発電所の建屋３０（通常１階）に乗り付ける。その後、リークアンモニア測定装置の組み立てを行う。即ち、車両１４から排ガス測定用プローブ３及び樹脂製チューブ５，６を取り出して測定対象の排ガスダクト１（例えば発電所建屋４階）に持ち込む。

【0064】

そして、上記プローブ３の内管３ａの後端開口部ｂと分岐管３ｂ’の開口部ｃに各々シリコンチューブ１６，１６を接続して接続部１７ａ，１７ｂを形成し、これらシリコンチューブ１６，１６の各他端に樹脂製チューブ５の一端開口部及び樹脂製チューブ６の一端開口部を接続する。

【0065】

その後、上記両樹脂製チューブ５，６の他端を、当該建屋３０の４階から階段Ｒ等の通路を使用して、１階の上記車両１４の停車位置まで引き回して持って来る。尚、この場合、樹脂製チューブ５，６の全長は各々数十メートルとなる。そして、上記樹脂製チューブ５の他端を吸引ポンプ７の入力部７ａにシリコンチューブ１６を介して接続する。同様に、上記樹脂製チューブ６の他端を上記吸引ポンプ９の入力部９ｂにシリコンチューブ１６を介して接続する。尚、上記コック１９ａ，１９ｂの接続、上記車両１４内における上記ポンプ７，９以降の各種装置間の接続は予め行っておく。

【0066】

次に、排ガス採取用プローブ３を排ガスダクト１の測定用プローブ挿入管２の貫通孔２ｂからダクト１内に挿入する。このとき、例えば測定用プローブ３の先端開口部ａが上記排ガスダクト１内の半径方向の中心位置（排ガスダクト１の中心軸上）に位置するように、上記プローブ３の少なくとも先端部領域３’が排ガスダクト１内に位置するように、上記排ガスダクト１に垂直にセットする。尚、当該プローブ３は、先端開口部ａが当該位置に留まるように、固定ボルト３３にてガイドパイプ２７ａに固定する。

【0067】

その後、吸引ポンプ７，９を作動して排ガスの採取を開始すると共に、ＮＯｘ計８，１０を濃度測定可能状態にセットする。尚、ＮＯｘ計８，１０は何れもＮＯｘ濃度と共に酸素濃度も測定可能なＮＯｘ計・Ｏ_２計一体型のＮＯｘ計（市販）を使用することができる。上記ポンプ７の作動により、上記排ガスダクト１内の排ガスは内管３ａ内に吸引される。このとき、上記プローブ３及び小型脱硝触媒４は何れも高温の排気ガスにより略３５０℃近くに加熱されている。高温の排ガスは、プローブ３の先端開口部ａから小型脱硝触媒４内に吸引され、当該触媒４内において式（１）の脱硝反応が生じ、リークアンモニアが含まれる場合は当該アンモニアが分解され、リークアンモニアの分解に相当するＮＯｘ濃度の低下が生じる。かかるアンモニア分解後の排ガスは、内管３ａ内、上記樹脂製チューブ５を介して車両１４内のＮＯｘ計８に導入され、当該ＮＯｘ計８において上記排ガスのアンモニア分解後のＮＯｘ濃度（Ｘ２ｐｐｍ）が測定される。このＮＯｘ濃度は演算装置１１に送出される。

【0068】

上記小型脱硝触媒４を通過した後の排ガスは、既にアンモニアが効率的に分解されており、その後の経路（樹脂製チューブ５）においてＮＯｘ、ＳＯ_３（三酸化硫黄）と反応することがないため、当該プローブ３に接続された樹脂製チューブ５を例えば数十メートル離れた測定部（ＮＯｘ計）まで引き回しても、測定値に影響を与えることはない。

【0069】

また、当該プローブ３内の上記小型脱硝触媒４にてアンモニアの分解を行うため、上記触媒４通過後の経路（樹脂製チューブ５）において硫安（固形物）の生成がないので、硫安生成によるアンモニアの測定誤差を回避することができる。

【0070】

一方、上記ポンプ１０の作動により、上記排ガスダクト１内の高温の排ガスは外管３ｂ内の円筒状空間Ｓ内にも同時に吸引され、該円筒状空間Ｓを介して上記アンモニア分解触媒４を介することなく上記分岐管３ｂ’から上記樹脂製チューブ６に導入され、当該排ガスは上記樹脂製チューブ６を介して上記車両１４内のＮＯｘ計１０に導入され、該ＮＯｘ計１０において上記排ガスのＮＯｘ濃度（Ｘ１ｐｐｍ）が測定される。尚、外管３ｂを通って採取される排ガスは、単にＮＯｘ濃度を測定するだけなので、樹種製チューブ６が長距離となってもＮＯｘ計１０の測定値には影響を与えない。

【0071】

勿論、上記ＮＯｘ計８，１０での濃度測定に際して、ＮＯｘ計８，１０内臓のＯ_２濃度計を見ながら上記流量調整コック１９ａ，１９ｂにおいて排ガス流量を調整し、両樹脂製チューブ５，６を介して送られてくる各々の排ガスの上記Ｏ_２濃度が均一になるように補正を行い、両排ガスの上記プローブ３における採取タイミングを合わせる作業を行う。このＯ_２濃度補正を行うことで、上記排ガス採取プローブ３の先端にて、内管３ａと外管３ｂの先端部にて同一タイミング（即ち、同一酸素濃度）で採取した排ガスの濃度を測定可能となる。これにより、二重管構造のプローブ３にて異なる経路（内管３ａと外管３ｂ）を介し、しかも非常に長い樹脂製チューブ５，６を通過した後の排ガスであっても、同一タイミングで採取した排ガスの正確な濃度測定が可能となり、延いては正確なリークアンモニア量の計測が可能となる。

【0072】

上記演算装置１１では、加減算器２０は、上記両ＮＯｘ計８，１０から継続的に入力するＮＯｘ濃度データＸ１，Ｘ２をデータロガー２１に送出すると共に、これらＮＯｘ濃度データの差（Ｘ３＝Ｘ１−Ｘ２）の演算（減算）を行い、当該減算データＸ３をデータロガー２１に継続的に送出する。

【0073】

上記データロガー２１は、上記加減算器２０から入力するＮＯｘ濃度データＸ１，Ｘ２及び減算データＸ３（＝Ｘ１−Ｘ２）を所定間隔で内部メモリに記憶していくと共に、記憶したＮＯｘデータＸ１，Ｘ２及び減算データＸ３（＝Ｘ１−Ｘ２）の各データをリアルタイムで順次パーソナルコンピュータ２２に出力する。尚、データロガー２１に記憶した上記各データはいつでも取り出すことができるし、ＵＳＢメモリ２３に出力することもできる。

【0074】

上記パーソナルコンピュータ２２は、上記データロガー２１から入力する上記各ＮＯｘ濃度データＸ１，Ｘ２を、横軸を時間軸、縦軸のＮＯｘ濃度（ｐｐｍ）として画面上にてグラフ表示すると共に、縦軸をリークアンモニアの濃度（ｐｐｍ）、横軸を上記時間軸と同一時間軸上に減算データＸ３（＝Ｘ１−Ｘ２）をリークアンモニアの濃度データ（ｐｐｍ）として、画面上にグラフ表示する。

【0075】

これにより、測定者は、上記排ガスダクト１のリークアンモニアをリアルタイムで目視しながら測定することが可能となる。勿論、上記各データはパーソナルコンピュータ２２内のメモリに記憶することができる。

【0076】

このように、操作者は、パーソナルコンピュータ２２の画面上で、当該発電設備の排ガスダクト１のリークアンモニアの濃度をリアルタイムで目視して把握することができる。従って、当該リークアンモニアを測定しながら、上記発電設備のアンモニア注入装置２８のアンモニア分散調整を行うこともできる。

【0077】

測定が終了すると、上記車両１４内において、上記ポンプ７，９の駆動を停止すると共に、上記発電所建屋３０の４階において、上記排ガスダクト１に挿入していた上記排ガス採取用プローブ３を抜き取り、当該プローブ３を上記樹脂製チューブ５，６と共に回収して１階まで下し、上記車両１４の荷台に収納することにより、リークアンモニア測定装置を当該車両１４内に収納することができる。

【0078】

従って、当該車両１４により、別の火力発電所等に移動して、当該他の火力発電所において、上記と同様にリークアンモニアの測定を行うことができる。

【実施例】

【0079】

本実施形態におけるリークアンモニア測定装置を使用し、上記方法にて、石炭火力発電所（出力７００ＭＷ）の排ガスの上記ＮＯｘ濃度Ｘ１（Ｏ_２補正値）、上記ＮＯｘ濃度Ｘ２（Ｏ_２補正値）を測定し、演算装置１１にてＸ３（＝Ｘ１−Ｘ２）（Ｏ_２補正値）を演算処理し、パーソナルコンピュータ２２にてグラフ化したものを図１１に示す。排ガス採取用プローブ３は発電所建屋４階の排ガスダクト１に挿入し、当該プローブ３から約１５ｍの樹脂製チューブ５，６を使用して地上階まで引き回し、地上階で駐車している車両１４内にてリークアンモニア（ＮＨ_３濃度）の測定を行った。

【0080】

尚、Ｏ_２補正（Ｏ_２濃度補正）は、ＮＯｘ計８，９に内蔵するＯ_２濃度計を見ながら上記コック１９ａ，１９ｂを開閉調整し、樹脂製チューブ５からの排ガスと、樹脂製チューブ６からの排ガスの各Ｏ_２濃度を均一に保持することにより、単一の上記排ガス採取用プローブ３にて、同一タイミングで採取した排ガスの濃度を測定した。

【0081】

図１０によると、樹脂製チューブ５，６を長距離引き回してもリークアンモニアの濃度（ＮＨ_３濃度）を的確に測定できることが確認できた。

【0082】

本発明は上述のように、排ガスダクト１内を流れる高温の排ガスを直ちに排ガス採取用プローブ３の内管３ａの小型脱硝触媒４に導くことができ、当該小型脱硝触媒４は、排ガスダクト１内における排ガスにより排ガス温度近くまで加熱されるため、上記プローブ３内の小型脱硝触媒４において効率的に排ガスのアンモニアの分解を行うことができる。従って、リアルタイムで排ガス中のリークアンモニアを測定することができ、かつ上記プローブ３に接続された樹脂製チューブ５（第２チューブ）を例えば数十メートル離れた測定部（ＮＯｘ計８）まで引き回しても、測定値に影響を与えることはない高性能な排ガス採取用プローブを実現することができる。

【0083】

また、プローブ３内の小型脱硝触媒４にて効率的にアンモニアの分解が行われるため、従来技術のような加熱装置は必要としない。よって、例えば燃料燃焼設備の排ガスダクト１の既設の貫通孔２ｂ内に排ガス採取用プローブ３を挿入し、当該プローブ３に接続した樹脂製チューブ５，６（第２及び第１チューブ）を例えば数十メートルに亘って引き回し、上記両チューブ５，６の他端のＮＯｘ計８，１０により排ガスのＮＯｘ濃度を測定し、演算装置１１によりリークアンモニアの濃度を測定することが可能となる。よって、各種の火力発電所等の燃料燃焼設備において持ち回って汎用的かつリアルタイムに測定可能なリークアンモニア測定装置を実現することができる。

【0084】

また、車両１４にリークアンモニア測定装置に係る測定機材を収納し、この車両１４によって燃料燃焼設備の建屋３０近傍の地上階Ｇに乗り付けて、当該車両１４から排ガス採取用のプローブ３及び樹脂製チューブ５，６を取り出して、例えば当該建屋３０の上層階３１の排ガスダクト１に上記プローブ３を挿入し、当該プローブ３から樹脂製チューブ５，６を地上階まで引き回して他端を吸引ポンプ７，９に接続することにより、当該車両１４によって排ガス中のリークアンモニアをリアルタイムで測定することが可能となる。

【0085】

従って、当該車両１４を移動することにより、複数の燃料燃焼設備において、汎用的に使用可能なリークアンモニア測定装置を実現することができる。

【0086】

また、排ガス採取用プローブ３はその外径が２０ｍｍ前後（例えば１０ｍｍ〜２５ｍｍ）と細いので、既設の測定プローブ挿入管２の貫通孔２ｂが細い場合であってもプローブ３の貫通孔２ｂへの挿入及び抜脱が可能である。

【0087】

また、排ガス採取用プローブ３の外径が２０ｍｍ前後（例えば１０ｍｍ〜２５ｍｍ）と細いので、排ガスダクト１内に挿入した場合、当該プローブ３及び内部の小型脱硝触媒４が排ガス温度近くまで素早く加熱され、従って、当該プローブ３内において効率的なアンモニアの分解を行うことができる。

【0088】

また、当該プローブ３内の上記小型脱硝触媒４にてアンモニアの分解を行うため、上記触媒４通過後の経路において硫安（固形物）の生成を抑止できるので、硫安生成によるアンモニアの測定誤差を回避することができる。

【0089】

また、測定プローブ挿入管２の位置が排ガスダクト１に対して水平であっても垂直であっても問題なく、排ガス採取用プローブ３を挿入して、排ガスをサンプリングすることができる。

【0090】

また、排ガス採取用プローブ３、樹脂製チューブ５，６、吸引ポンプ７，９以降の測定機器類は容易に分離し持ち運ぶことができるため、他の測定点、或いは他の発電設備等に車両１４により移動して、迅速かつ自在にリークアンモニアの測定を行うことができる。

【0091】

また、ＮＯｘ計８，１０、演算装置１１等の測定器具は、地上階の車両１４内に収納しており、上層階３１に持ち込むものは排ガス採取用プローブ３と樹脂製チューブ５，６だけで良いため、細々とした多くの資機材を上層階の測定現場に持ち込む必要がなく、作業負担を軽減することができる。

【産業上の利用可能性】

【0092】

本発明によれば、複数の燃料燃焼設備において汎用的に使用することができ、しかもリークアンモニアをリアルタイムで測定することのできる排ガス測定用プローブ及びリークアンモニア測定装置及び測定方法を実現するものであるから、各種の発電設備等において広く用いることができるものである。

【符号の説明】

【0093】

１ 排ガスダクト
２ｂ 貫通孔
３ 排ガス採取用プローブ
３’ 先端部領域
３ａ 内管
３ｂ 外管
３ｂ’ 分岐管
４ 小型脱硝触媒
５，６ 樹脂製チューブ
７，９ 吸引ポンプ
８，１０ ＮＯｘ計
１１ 演算装置
１４ 車両
１７ａ，１７ｂ 接続部
３０ 建屋
３１ 上層階
ａ 先端開口部
ｂ’ 後端開口部
Ｓ 円筒状空間
Ｇ 地上階
Ｘ１，Ｘ２ ＮＯｘ濃度
Ｘ３ リークアンモニア濃度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】