(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス流路に配置され、排ガス流路に流通する排ガスを導入する複数のガス採取管と、
前記排ガス流路に配置され、前記複数のガス採取管から流入する前記排ガスを内部で分析用の排ガスとして混合する混合管と、
前記混合管内において、前記ガス採取管から流入する排ガスの圧力を調整する流量調整機構と、を備え、
前記流量調整機構は、前記混合管の内部に先端の弁体が挿入されたシャフトを備え、前記弁体が前記ガス採取管の開口との間にオリフィスを形成している、ガス採取装置。  
【請求項２】
前記シャフトは、中心軸と平行な方向に内部を貫通している貫通孔を備える、請求項１に記載のガス採取装置。
【請求項３】
前記流量調整機構は、前記排ガス流路の外部から前記ガス採取管から流入する排ガスの圧力を調整可能である請求項１又は２に記載のガス採取装置。
【請求項４】
前記分析用の排ガスが吸収された液体が分析される請求項１から３のいずれか１項に記載のガス採取装置。
【請求項５】
計測用の光を発光する発光部と、前記分析用の排ガスを通過した前記計測用の光を受光する受光部と、を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のガス採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス採取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ等の排ガス中から窒素酸化物（ＮＯｘ）を脱硝する脱硝装置が知られている。このような脱硝装置は、排ガス中にアンモニアガスを注入して排ガスとアンモニアガスとを混合し、その混合ガスを脱硝触媒に接触させることにより窒素ガスと水蒸気とに還元する。
【０００３】
このようなアンモニアガスの注入を過不足なく行うためには、例えば、脱硝装置の出口側の排ガス流路（煙道）において排ガスの一部を採取し、これに含まれるアンモニア量（濃度）を精度よく測定する必要がある（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１７２７１号公報
【特許文献２】特開平９−０００８７１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、脱硝装置の出口側の排ガス流路におけるアンモニア量（濃度）は、排ガス流路内の位置によってばらつきがある。このため、特許文献１の技術では、排ガス流路の複数の位置に排ガスの分析用プローブを設置して、アンモニア量（濃度）を求め平均値を演算する必要がある。このため、分析用プローブ自体の設置数あるいは、分析用プローブ及び分析計の設置工数が増えてしまう。
【０００６】
特許文献２の技術において、脱硝装置出口ＮＯｘ濃度計用のガスサンプリング管（ガス採取管）はＡ、Ｂ系各々から取出すようにし、途中に切替弁を設け、（１）Ａ、Ｂ系両方からサンプリングし、Ａ、Ｂ系平均出口ＮＯｘ濃度値を測定する手段（分析計）、（２）Ａ系のみの出口ＮＯｘ濃度を測定する手段（分析計）、（３）Ｂ系のみの出口ＮＯｘ濃度を測定する手段（分析計）を持つようにする。特許文献２の技術によれば、各系統及び平均出口毎に、ＮＯｘ濃度値を測定する手段（分析計）が増えてしまう。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、煙道内での排ガスが含むガス成分のばらつきを緩和して排ガスを取り込む、ガス採取装置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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、ガス採取装置は、排ガス流路に配置され、排ガス流路に流通する排ガスを導入する複数のガス採取管と、前記排ガス流路に配置され、前記複数のガス採取管から流入する前記排ガスを内部で分析用の排ガスとして混合する混合管と、前記混合管内において、前記ガス採取管から流入する排ガスの圧力を調整する流量調整機構と、を備える。
【０００９】
これにより、ガス採取装置は、煙道内での排ガスが含むガス成分のばらつきを緩和して排ガスを取り込むことができる。
【００１０】
本発明の望ましい態様として、前記流量調整機構は、前記混合管の内部に先端の弁体が挿入されたシャフトを備え、前記弁体が前記ガス採取管の開口との間にオリフィスを形成していることが好ましい。
【００１１】
ガス採取装置は、混合管内部の弁体の位置によって、ガス採取管毎の排ガスの流量を調整できる。このため、温度の低い排ガス流路外での流量調整が必要なくなり、温度の低下によって生成する化合物が抑制される。その結果、混合管内の分析用の排ガスは、測定すべきガス成分の誤差が小さくなる。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記シャフトは、前記中心軸と平行な方向に内部を貫通している貫通孔を備えることが好ましい。これにより、各ガス採取管における排ガスの流量をそれぞれ容易に計測することができる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、前記流量調整機構は、前記排ガス流路の外部から前記ガス採取管から流入する排ガスの圧力を調整可能であることが好ましい。これにより、排ガス流路の外部から容易に、ガス採取管の流量を調整することができる。
【００１４】
本発明の望ましい態様として、前記分析用の排ガスが吸収された液体が分析されることが好ましい。これにより、分析用プローブ自体の設置数あるいは、分析用プローブ及び分析計の設置工数が抑制される。
【００１５】
本発明の望ましい態様として、計測用の光を発光する発光部と、前記分析用の排ガスを通過した前記計測用の光を受光する受光部と、を備えることが好ましい。これにより、排ガス流路外へ排ガスの一部を採取することなく、分析用の排ガスに対して測定すべきガス成分が測定される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、煙道内での排ガスが含むガス成分のばらつきを緩和して排ガスを取り込む、ガス採取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施形態に係るガス採取装置を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るガス採取装置を示す模式図である。
【図３】図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ’断面の模式図である。
【図４】図４は、清掃時における混合管の内部を示す模式図である。
【図５】図５は、清掃時における混合管の内部を示す模式図である。
【図６】図６は、本実施形態の変形例に係るガス採取装置を示す模式図である。
【図７】図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ’断面の模式図である。
【図８】図８は、図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’断面の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１９】
図１及び図２は、本実施形態に係るガス採取装置を示す模式図である。図１は、排ガス流路９１を排ガスＶの流れ方向Ｇに対して直交する平面で切った断面でガス採取装置１を模式的に表す図である。図２は、排ガス流路９１を排ガスＶの流れ方向Ｇに平行な平面で切った断面でガス採取装置１を模式的に表す図である。ガス採取装置１は、例えば火力発電所等の排ガスＶに含まれるアンモニア量（濃度）を測定するために、排ガスＶが流れる排ガス流路９１から排ガスＶを採取する装置である。図１に示すように、ガス採取装置１は、排ガス流路９１の流路壁９０（煙道）に固定されている。
【００２０】
図２に示すように、排ガス流路９１の内部を流れる排ガスＶに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を取り除くために、脱硝装置９２が用いられている。脱硝装置９２は、排ガスにアンモニア（ＮＨ３）を注入し触媒に接触させることによって、窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素（Ｎ２）及び水（Ｈ２Ｏ）に分解する。
【００２１】
脱硝装置９２が排ガスＶ中に注入するアンモニアの一部は、窒素酸化物と反応せずに触媒を通過することがある。脱硝装置９２を通過した排ガスＶに含まれるアンモニア（未反応のアンモニア）は、排ガスＶに含まれる硫黄酸化物（ＳＯｘ）と反応して硫酸水素アンモニウム（ＮＨ４ＨＳＯ４）を生成する。生成された酸性硫安は、脱硝装置９２の下流に配置されるエアヒーターを閉塞させる可能性がある。このため、火力発電所を円滑に運転するために、脱硝装置９２を通過した排ガスＶに含まれるアンモニア量（濃度）を把握する必要がある。
【００２２】
図２に示すように、ガス採取装置１は、複数のガス採取管６と、混合管４と、分析用プローブ外管３と、分析用プローブ内管２と、搬送管２３と、吸収ビン１３と、接続管２４と、吸引ポンプ１４と、接続管２５と、ガスメータ１５と、導入管２１と、洗浄液ポンプ１１と、接続管２２と、洗浄液ビン１２と、を備える。本実施形態に係る分析用のプローブは、分析用プローブ外管３と、分析用プローブ内管２と、で構成される。
【００２３】
図１に示すように、複数のガス採取管６は、混合管４の内部にそれぞれ連通している。ガス採取管６は、排ガス流路９１の内部に一端の開口６１Ａが配置され、混合管４の内部に他端の開口６１Ｂ（図３参照）が配置される中空部材である。ガス採取管６は、混合管４の位置によっては、湾曲部６１Ｒを有し、湾曲していてもよい。湾曲部６１Ｒの曲率が小さい（曲率半径が大きい）と、煤塵が溜まりにくく、清掃しやすい。ガス採取管６の材料及び混合管４の材料は、例えば、鉄又はステンレス鋼とすると、高温下における耐久性を高めることができる。ガス採取管６の材料及び混合管４の材料が、鉄又はステンレス鋼である場合、ガス採取管６及び混合管４の内側表面をアルミニウム又はセラミックでコーティングすることが好ましい。これにより、鉄又はステンレス鋼が含有するモリブデン、タングステン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、白金などを採取した排ガスＶと接触させない。このため、ガス採取管６又は混合管４と排ガスＶに含まれるアンモニアとの反応が抑制される。また、ガス採取管６及び混合管４の外側表面をアルミニウム又はセラミックでコーティングすることがより好ましい。あるいは、ガス採取管６の材料及び混合管４の材料がチタンである場合、高温下における耐久性が高まり、かつガス採取管６又は混合管４と、アンモニアとの反応が抑制される。
【００２４】
図１に示すように、ガス採取管６の開口６１Ａは、排ガス流路９１を排ガスＶの流れ方向Ｇに対して直交する平面（以下、測定平面という。）で切った断面に、複数配置される。
【００２５】
脱硝装置９２（図２参照）の出口側の排ガス流路９１におけるアンモニア量（濃度）は、煙道内でばらつく可能性がある。しかしながら、本実施形態の測定平面において、複数のガス採取管６の開口６１Ａから採取した排ガスＶが、混合管４の内部で混合されると、測定平面におけるアンモニア量（濃度）が平均化される。その結果、煙道内でのアンモニア量（濃度）のばらつきの影響が小さくなり、混合管４の内部の排ガスを分析用の排ガスとして使用すれば、アンモニア量（濃度）の測定精度が高まる。
【００２６】
このように、混合管４は、ガス採取装置１に接続される流路であって、複数のニードル軸７で複数のガス採取管６から供給される排ガスＶの圧力を平均化しつつ、混合した排ガスＶをガス採取装置１の分析用プローブに供給する。ガス採取管６から供給される排ガスＶの圧力は、圧力計７５でモニタリングされている。混合管４は、ポンプ８２から吐出する気体（ブロワ）を送風する送風管８１と、煤塵排出口８３と、煤塵排出部８４とを備える。
【００２７】
ところで、火力発電所の発電機が稼働している間、排ガスＶが流れる排ガス流路９１の内部の温度は３５０℃程度の高温に保たれる。ガス採取管６及び混合管４は、排ガス流路９１の内部に配置されているので、温度が低下しにくい。このため、混合管４の内部において、アンモニアは、硫黄酸化物等と反応して、硫酸水素アンモニウム、ピロ硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ７）、又は硫酸アンモニウムアルミニウム（ＡＬＮＨ４（ＳＯ４）２）等のアンモニア化合物になりにくい。排ガスＶが混合管４からガス採取装置１に採取されるので、アンモニア化合物分の誤差が抑制され、アンモニア量（濃度）を精度よく採取することができる。
【００２８】
図２に示すように、分析用プローブ外管３は、排ガスＶが流れる混合管４の内部に一端が配置され、混合管４の外部に他端が配置される中空部材である。分析用プローブ外管３は、例えば中空かつ円柱状であり、外周面から径方向に突出するフランジ４１を備える。フランジ４１は、図２に示すように、混合管４と分析用プローブ外管３との間の隙間を密閉している。
【００２９】
分析用プローブ内管２は、混合管４の内部に一端が配置され、混合管４の外部（排ガス流路９１の外側）に他端が配置されるように分析用プローブ外管３を貫通している。分析用プローブ内管２は、図２に示すように、混合管４の内部で開口する開口部２ａと、分析用プローブ外管３の内部において分析用プローブ内管２の外壁に設けられる孔２ｈと、を備える。
【００３０】
搬送管２３は、一端が分析用プローブ内管２に接続されており、他端が吸収ビン１３に貯留された吸収液１３１に浸かっている。接続管２４は、吸収ビン１３と吸引ポンプ１４を接続している。接続管２４の吸収ビン１３側の端部は、内部空間に配置されており、吸収液１３１に浸かっていない。吸収ビン１３は、搬送管２３及び接続管２４が通過する部分を除き密閉されている。このため、吸引ポンプ１４が稼働すると、吸収ビン１３の内部及び分析用プローブ内管２の内部が負圧となり、分析用プローブ内管２の開口部２ａから排ガスＶが吸引される。このように、搬送管２３は、分析用プローブ内管２の開口部２ａから採取した排ガスＶを、吸収ビン１３に搬送する。
【００３１】
吸収ビン１３に搬送された排ガスＶは、吸収液１３１を通過し、接続管２５を介してガスメータ１５に搬送される。ガスメータ１５は、吸引ポンプ１４が吸入した排ガスＶの流量を測定する。
【００３２】
導入管２１は、一端が分析用プローブ外管３に接続され、他端が洗浄液ポンプ１１に接続されている。接続管２２は、一端が洗浄液ポンプ１１に接続され、他端が洗浄液ビン１２に貯留された洗浄液１２１に浸かっている。洗浄液１２１は、例えば純水である。
【００３３】
洗浄液ポンプ１１が稼働すると、接続管２２によって洗浄液１２１が吸い上げられ、導入管２１を介して分析用プローブ外管３の内部に洗浄液１２１が導入される。つまり、導入管２１は、分析用プローブ外管３に洗浄液１２１を導入できる。
【００３４】
排ガスＶに含まれるアンモニア量（濃度）を測定するとき、まず吸引ポンプ１４が稼働する。これにより、排ガスＶが吸収液１３１を通過するので、排ガスＶに含まれるアンモニアが吸収液１３１に吸収される。
【００３５】
アンモニアを吸収された排ガスＶは、ガスメータ１５によって流量を測定されたのち、廃棄される。所定流量の排ガスＶが採取されたのち、吸引ポンプ１４が稼働した状態のまま洗浄液ポンプ１１が稼働する。これにより、分析用プローブ外管３の内部に洗浄液１２１が導入される。
【００３６】
分析用プローブ外管３の内部に導入された洗浄液１２１は、孔２ｈを通じて分析用プローブ内管２の内部に導入される。吸引ポンプ１４が稼働しているので、分析用プローブ内管２の内部に導入された洗浄液１２１は、吸収ビン１３の方向に向かって吸引される。
【００３７】
分析用プローブ内管２の内壁に付着していたアンモニアは、洗浄液１２１に吸収される。その後、アンモニアを吸収した洗浄液１２１が吸収ビン１３に搬送される。吸収ビン１３は、吸収液１３１とともにアンモニアを吸収した洗浄液１２１を貯留する。
【００３８】
そして、吸収ビン１３に貯留された液体が、図示しない分析装置に搬送され、アンモニア量（濃度）が測定される。アンモニア量（濃度）は、例えばＪＩＳＫ００９９に規定される「排ガス中のアンモニア分析方法」に基づいて測定される。吸収液１３１は、ほう酸溶液である。そして、アンモニア量（濃度）が、インドフェノール青吸光光度法によって測定される。
【００３９】
本実施形態に係るガス採取装置１は、図２に示すように、温度計５と、制御部３０と、補助管２６と、を備える。温度計５は、制御部３０に接続されており、分析用プローブ内管２の温度測定結果を制御部３０に送信できる。
【００４０】
制御部３０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のコンピュータであり、入力インターフェースと、出力インターフェースと、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）と、内部記憶装置と、を含んでいる。入力インターフェース、出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び内部記憶装置は、内部バスで接続されている。制御部３０は、入力信号の変化に応じて、出力信号を変化させることができる。温度計５の測定結果は、一定時間毎に内部記憶装置に記憶される。
【００４１】
補助管２６は、一端が導入管２１に接続され、他端が分析用プローブ内管２に接続されている。補助管２６は、中間部に第１バルブ１６を備える。第１バルブ１６は、例えば制御部３０に接続されており、制御部３０の出力信号に応じて開閉する。
【００４２】
また、搬送管２３は、中間部に第２バルブ１７を備える。第２バルブ１７は、例えば制御部３０に接続されており、制御部３０の出力信号に応じて開閉する。また、制御部３０は、洗浄液ポンプ１１及び吸引ポンプ１４に接続されている。制御部３０は、洗浄液ポンプ１１及び吸引ポンプ１４を稼働又は停止することができる。
【００４３】
ガス採取装置１は、分析用の排ガスを採取する前に、導入管２１及び分析用プローブ外管３を通じて洗浄液１２１を分析用プローブ内管２に導入することができる。排ガス流路９１の内部が３５０℃程度の高温であるため、分析用プローブ内管２も高温になっている。このため、分析用プローブ内管２に導入された洗浄液１２１は、蒸発して気体になる。
【００４４】
分析用プローブ内管２に洗浄液１２１が導入され続けると、分析用プローブ内管２が徐々に冷却される。分析用プローブ内管２の内壁の温度が洗浄液１２１の沸点である１００℃以下になると、洗浄液１２１が液体の状態で分析用プローブ内管２を通過する。分析用プローブ内管２の内壁に付着する可能性があるアンモニア化合物は、液体の状態の洗浄液１２１に溶解して、分析用プローブ内管２の内壁から除去される。
【００４５】
ガス採取装置１は、温度計５を備えているので、孔２ｈよりも混合管４側に位置する分析用プローブ内管２の内壁に洗浄液１２１が液体の状態で通過することを確認できる。よって、ガス採取装置１は、孔２ｈよりも混合管４側に位置する分析用プローブ内管２の内壁に付着したアンモニア化合物を容易に除去することができる。このため、排ガスＶの採取中に、アンモニア化合物が分解することで生成されるアンモニアが排ガスＶに混ざる可能性が低くなる。したがって、ガス採取装置１は、測定結果が安定するまでの時間を短縮することができる。
【００４６】
図３は、ガス採取管から供給される排ガスの圧力を調整する流量調整機構を説明するための説明図である。図３は、ニードル軸の中心軸を通る平面であって、混合管の延びる方向と直交する平面を断面として、模式的に示した模式図である。図３に示すように、混合管４は、中空の筒部材である。
【００４７】
ニードル軸７は、シャフト本体と、シャフト本体の先端がテーパー状に加工されたテーパー面の弁体７１と、シャフト本体を弁体７１（先端）から後端７３までニードル軸７の軸方向（中心軸と平行な方向）に貫通する貫通孔７２と、流路壁９０近傍に配置される位置調整部７４とを備えている。ニードル軸７の材料は、例えばセラミック又はチタンである。セラミック又はチタンで形成されたニードル軸７は、耐摩耗性が高い。
【００４８】
位置調整部７４は、流路壁９０の固定部９０Ｎと締結されている雄ねじである。このため、ニードル軸７を中心軸に回転することで、ニードル軸７の軸方向（中心軸と平行な方向）に前後に位置を調整することができる。このように、排ガス流路９１の外部（煙道の外側）からガス採取管６から流入する排ガスＶの圧力を調整可能であるので、煤塵などのダストの堆積による経時変化があっても、ガス採取管６の流量を容易に調整することができる。
【００４９】
圧力計７５は、貫通孔７２の排ガス圧力を計測することができる。圧力計７５と貫通孔７２とを繋ぐ流路は、密閉された流路となっている。
【００５０】
清掃時において、貫通孔７２の後端７３側には、不図示のポンプが接続され、貫通孔７２内部に送風することができる。これにより、貫通孔７２内部及びガス採取管６内部に蓄積される煤塵が除去される。
【００５１】
弁体７１は、混合管４の内部に挿入されたガス採取管６の端部６１Ｃに開けられた開口６１Ｂと対向している。弁体７１と、ガス採取管６の端部６１Ｃとの隙間は、オリフィス６３となっている。このため、煙道の外部より、ニードル軸７が軸方向（中心軸と平行な方向）に前後に位置を調整されると、オリフィス６３を通過して混合管４の内部空間へ流通する排ガス量が変化する。この排ガス量の変化は、圧力計７５で計測できる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態に係る流量調整機構は、混合管４に先端の弁体７１が挿入されたシャフト本体を有するニードル軸７を複数備える。各弁体７１がそれぞれに対向するガス採取管６の開口６Ｂとの間にオリフィス６３を形成している。本実施形態に係る流量調整機構は、弁体７１がテーパー状（円錐状）のニードルバルブと呼ばれる、流量調整弁を例示した。流量調整機構は、これに限られず、弁体７１が球状、きのこ型などであってもよい。
【００５３】
ガス採取装置１は、混合管４内部の弁体７１の位置によって、ガス採取管６毎の排ガスＶの流量を調整できる。このため、温度の低い排ガス流路９１外での流量調整が必要なくなり、温度の低下によって生成する化合物が抑制される。その結果、混合管４内の分析用の排ガス４２は、測定すべきアンモニア量（濃度）の誤差が小さくなる。
【００５４】
図１に示す、全てのニードル軸７について、ガス採取管６との間の位置を調整すると、各ガス採取管６から供給される排ガスＶの圧力が調整される。各ガス採取管６から供給される排ガスＶの圧力がそれぞれ所定の値に近づくと、各ガス採取管６から供給される排ガスＶの流量が一定に近づくようになる。その結果、混合管４内の分析用の排ガス４２が含むアンモニア量（濃度）は、各ガス採取管６内部の排ガス６２が含むアンモニア量（濃度）の平均に近づくことになる。
【００５５】
上述したように、混合管４の内部にある分析用の排ガス４２は、図２に吸収ビン１３に貯留された液体に吸収される。分析用の排ガス４２が吸収された液体（吸収ビン１３に貯留された液体）が分析されて、アンモニア量（濃度）が測定される。このため、アンモニア量（濃度）の測定精度が高い。そして、分析用プローブ自体あるいは、分析用プローブ及び分析計の設置工数が抑制される。
【００５６】
混合管４の内部には、煤塵９５などのダストが溜まりやすい。このため、図１に示すように、混合管４には送風管８１が連結されている。送風管８１は排ガス流路９１の外部に設けられたポンプ８２に接続されている。
【００５７】
図４及び図５は、清掃時における混合管の内部を示す模式図である。図４の断面は、送風管８１の近傍を示しており、図５の断面は、煤塵排出口８３及び煤塵排出部８４近傍を示している。図４に示すように、送風管８１によって高圧空気が混合管４内に噴射される。これにより、混合管４の内壁に沿った旋回流が生じる。図５に示すように、混合管４内に噴射された高圧空気は、混合管４内の気体を誘引しながら煤塵排出口８３及び煤塵排出部８４を介して混合管４の外部であって、排ガス流路９１の内部に排出される。その結果、煤塵９５などのダストによる、混合管４の詰まりが抑制される。なお、煤塵排出口８３には、仕切り弁などを設けてもよい。仕切り弁があれば、測定時の混合管４内部の密閉性が高まり、混合管４内部のアンモニア量（濃度）分布が均一に近づくようになる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態に係るガス採取装置１は、排ガス流路９１（煙道）にガス採取管６及び混合管４を配置する。ガス採取管１は、排ガス流路９１に流通する排ガスを導入する。混合管４は、複数のガス採取管６から流入する排ガスＶ（各ガス採取管６内部の排ガス６２）を内部で分析用の排ガス４２として混合する。ガス採取装置１は、混合管４内において、ガス採取管６から流入する排ガスＶの圧力を調整する流量調整機構を備える。これにより、分析用の排ガス４２において、排ガス流路９１内での排ガスＶが含むアンモニアのガス成分のばらつきが緩和され、分析用の排ガス４２が分析用プローブを介して取り込まれ分析される。
【００５９】
（変形例）
図６、図７及び図８を用いて、本実施形態の変形例について説明する。図６は、本実施形態の変形例に係るガス採取装置を示す模式図である。図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ’断面の模式図である。図８は、図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’断面の模式図である。なお、上述したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６０】
図６に示すように、排ガス流路９１を排ガスＶの流れ方向Ｇに対して直交する平面で切った断面は、例えば矩形である。ガス採取装置１Ａは、排ガス流路９１の隅角部に配置されており、流路壁９０に固定されている。
【００６１】
図６及び図７に示すように、ガス採取装置１Ａは、混合管４と、発光ユニット１１１と、受光ユニット１１２と、を備える。発光ユニット１１１と、受光ユニット１１２とが流路壁９０の外側に配置され、混合管４が流路壁９０を貫通している。
【００６２】
図７に示すように、混合管４の一端に内管１１３が挿入されており、混合管４の他端に内管１１４が挿入されている。内管１１３及び内管１１４は、円筒部材である。内管１１３及び内管１１４の混合管４内に位置する端部は、例えばガラス等の透明部材で塞がれている。内管１１３の混合管４から突き出た端部に発光ユニット１１１が設けられており、内管１１４の混合管４から突き出た端部に受光ユニット１１２が設けられている。
【００６３】
図７に示すように、混合管４には送風管８１及び送風管８１が連結されている。図６に示すように、送風管８１は排ガス流路９１の外部に設けられたポンプ８２に接続されており、送風管８１は排ガス流路９１の外部に設けられたポンプ８２に接続されている。これにより、送風管８１及び送風管８１は、混合管４の内部に高圧空気を導入することができる。図７に示すように、送風管８１のうち混合管４に挿入される部分は煤塵排出口８３と平行であり、かつ煤塵排出口８３と同一周上に配置されている。
【００６４】
発光ユニット１１１は、受光ユニット１１２に向かってレーザを射出する発光部１１１Ａを備える。発光部１１１Ａは、例えば半導体レーザであって、計測用の光として赤外又は近赤外の波長領域の光を射出する。受光ユニット１１２は、発光部１１１Ａから射出されたレーザを受光する受光部１１２Ａを備える。受光部１１２Ａは、例えばフォトダイオードである。発光部１１１Ａが射出したレーザは、混合管４の軸方向に平行な光路Ｌを通過して受光部１１２Ａに入射する。混合管４内には分析用の排ガス４２が導入されているので、レーザは分析用の排ガス４２を通過する。分析用の排ガス４２に含まれるアンモニア等の分子は、それぞれの分子特有の光の吸収スペクトルを有する。レーザの特定波長での光吸収量（吸光度）は、分析用の排ガス４２に含まれるアンモニア量（濃度）に応じて変化する。
【００６５】
図６に示すように、受光ユニット１１２は制御部３０に接続されており、受光部１１２Ａは検出値を電気信号に変換して制御部３０に送信する。制御部３０は、ＣＰＵがメモリと協働して、受光部１１２Ａの検出値から分析用の排ガス４２に含まれるアンモニア量（濃度）を演算し、演算値を記憶部に記憶する。より具体的には、制御部３０は、受光部１１２Ａの検出値から、レーザの特定波長での光吸収量（吸光度）を算出することで排ガスＶに含まれるアンモニアの濃度を求める。
【００６６】
ポンプ８２、８２は、制御部３０に接続されており、制御部３０からの指令に応じて稼働する。清掃時において、ポンプ８２、８２が稼働すると、送風管８１、８１によって高圧空気が混合管４内に噴射される。混合管４内に噴射された高圧空気は、混合管４内の気体を誘引しながら煤塵排出口８３、８３を介して混合管４の外部に排出される。これにより、混合管４の内壁に沿った旋回流が生じる。煤塵９５などのダストは、旋回流で混合管４の内壁に押し付けられ、煤塵排出口８３、８３から排出される。このため、光路Ｌが通過する領域では、ダスト量が低減する。その結果、ガス採取装置１は、ガス分析の精度を向上させることができる。
【００６７】
図７に示すように、混合管４の内部において、光路Ｌが、ニードル軸７及びガス採取管６に照射されないような位置に配置される。重力などを考慮すると、光路Ｌは、ニードル軸７及びガス採取管６よりも鉛直方向上側を通過することがより好ましい。この構造により、光路Ｌ上の煤塵９５などのダストの影響が緩和される。
【００６８】
上述したように、本実施形態の変形例に係るガス採取装置１Ａは、計測用の光を発光する発光部１１１Ａと、分析用の排ガス４２を通過した計測用の光を受光する受光部１１２Ａと、を備える。これにより、排ガス流路９１外へ排ガスの一部を採取することなく、分析用の排ガス４２に対して測定すべきアンモニア（ガス成分）の量（濃度）が測定される。このため、アンモニア量（濃度）の測定精度が高い。そして、分析用プローブ自体あるいは、分析用プローブ及び分析計の設置工数が抑制される。
【符号の説明】
【００６９】
１、１Ａ  ガス採取装置
２  分析用プローブ内管
２ａ  開口部
２ｈ  孔
３  分析用プローブ外管
４  混合管
５  温度計
６  ガス採取管
７  ニードル軸
１１  洗浄液ポンプ
１２  洗浄液ビン
１３  吸収ビン
１４  吸引ポンプ
１５  ガスメータ
１６、１７  バルブ
２１  導入管
２２  接続管
２３  搬送管
２４  接続管
２５  接続管
２６  補助管
３０  制御部
４１  フランジ
４２  分析用の排ガス（内部空間）
６１Ａ、６１Ｂ  開口
６１Ｒ  湾曲部
６２  ガス採取管内部の排ガス
６３  オリフィス
７１  弁体
７２  貫通孔
７３  後端
７４  位置調整部
７５  圧力計
８１  送風管
８２  ポンプ
８３  煤塵排出口
８４  煤塵排出部
９０Ｎ  固定部
９０  流路壁
９１  排ガス流路
９２  脱硝装置
９５  煤塵
１１１  発光ユニット
１１１Ａ  発光部
１１２  受光ユニット
１１２Ａ  受光部
１１３  内管
１１４  内管
１２１  洗浄液
１３１  吸収液
Ｌ  光路
Ｖ  排ガス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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