Opracowanie KEZ 2014:

1) Terminologia Kontroli emisji zanieczyszczeń

• standard emisyjny - dopuszczalna wielkość emisji substancji, wyrażona w postaci stężenia substancji w gazach odlotowych wyrażonego w mg/m3 lub ng/m 3 i odniesionego do warunków standardowych.

• jakie substancje kontrolujemy w przypadku energetycznego spalania paliw, w przypadku spalarni odpadów

  • Dla energetyczne spalania paliw: NO_x, SO₂, pył, O₂

  • Dla współspalania węgla i odpadów: substancje chloro-, fluorowodorowe, węgiel organiczny, metale ciężkie, dioksyny i furany;

• parametry odniesienia

  • parametry takie jak temperatura, ciśnienie, wilgotność, zawartość tlenu w spalinach w miejscu przeprowadzenia pomiarów

  • po to by zastosować odpowiednią poprawkę do wzorów, które są skonstruowane dla warunków umownych(T=273K,p=1013hPa,$X < 0,005\frac{\text{kg}}{\text{kg}}$, tlen różny dla różnych paliw);

• zastępczy standard emisyjny

  • Zastępczy standard emisyjny określany jest wariantowo w zależności od kategorii źródła:

• jako wartość przyjmowana dla sumy nominalnych mocy cieplnych zespołu źródeł, z których spaliny odprowadzane są wspólnym kominem – źródła nowe jeśli suma mocy wpiętych w komin ∑Qj ≥ 50 MWt

• jako tzw. średnia ważona – suma iloczynów nominalnego strumienia objętości spalin ze wszystkich pracujących w tym samym czasie źródeł tworzących zespół (komin lub wszystkie źródła na terenie zakładu) i standardów emisyjnych dla poszczególnych, pracujących w tym samym czasie źródeł, odniesiona do sumy nominalnego strumienia objętości spalin z tych źródeł – pozostałe źródła

• ładunek graniczny roczny - Przez graniczne wielkości emisyjne rozumie się takie dodatkowe standardy emisyjne, które nie mogą być przekraczane przez instalacje wymagające pozwolenia zintegrowanego – np. nie tylko standardy emisyjne wyrażone jako dopuszczalne stężenia substancji w gazie wprowadzanym do powietrza, ale także dopuszczalne ładunki zanieczyszczeń wyrażone np. jako roczne strumienie mas.

2)Pomiar przepływu gazu

• metody okresowe

  • znormalizowana sonda typu L (rurka Prandtla) - sonda wzorcowa

  • różnicowe sondy spiętrzające - sondy specjalne zwartej konstrukcji

    • walcowa sonda ciśnieniowa

    • sonda ciśnieniowa typu S

• metody ciągłe

  • przepływomierz spiętrzający

  • przepływomierz ultradźwiękowy

  • przepływomierz korelacyjny

• zalety rozwiązań pomiaru ciągłego - ultradźwiękowego

  • szeroki zakres pomiarowy

  • mały błąd pomiarowy (2%)

  • bezinwazyjny

• Wady rozwiązań pomiaru ciągłego - ultradźwiękowego

  • duża średnica przekroju pomiarowego

  • konieczność doprowadzenia sprężonego powietrza (chłodzenie czujników)

• Różnice konstrukcji sond pomiarowych

  • Sonda L jest sondą wzorcowa znormalizowana

• Sonda typu S

• Sonda walcowa

3) Pomiar stężenia gazu

• źródła błędów w pomiarze grawimetrycznym

  • źle zmierzone ciśnienie spiętrzenia gazu w kanale

  • nieizokinetyczność poboru próbki z kanału

  • błąd wyznaczenia stężenia pyłu spowodowany nieustaloną masą filtra na początku pomiaru

• pobór reprezentatywnej próbki gazu - izokinetyczność (jak to zapewniamy, jak to przeprowadzany dla różnych sond )

• prędkość na wlocie do końcówki sondy (prędkość aspiracji v_a) taka sama jak prędkości v w miejscu lokalizacji sondy w przekroju pomiarowym (v_a=v)

• sonda zerowa i prędkościowo- aspiracyjna - różnica pomiarów

  • prędkościowo-aspiracyjna - jednoczesny pomiar prędkości i grawimetryczny w zespolonej konstrukcji

  • zerowa - dodatkowo trzeba dołożyć sondę spiętrzającą, która mierzy prędkość w kanale

• co jest zadaną wartością a co sterowalną izokinetycznością - zadane wartości: prędkość w kanale, sterowanie poprzez zmianę strumienia objętości w zwężce pomiarowej zasysanego przez sprężarkę

• rysunki

Pyłomierz EMIOTEST: 1 - wymienna końcówka aspiracyjna, 2 - sonda prędkościowa z głowicą typu S, 3 - czujnik termometru, 4 - jarzmo M64x4, 5 - wskaźnik położenia sondy, 6 - separator pyłu, 7 -transformator, 8 - separator wilgoci, 9 - centralna jednostka pomiarowa i sterująca, 10 - urządzenie zasysające, 11 - wyłącznik zabezpieczający, 12 - drukarka

Sonda zerowa

4) Pyłomierz fotometryczny (pył i gaz)

• na czym polega - pomiar absorpcji energii promieniowania elektromagnetycznego, zjawisko selektywnego pochłaniania promieniowania elektromagnetycznego przez różne gazy. Analizatory te pracują w widmie ultrafioletu lub podczerwieni. Dobór długości fali promieniowania dla analizowanego składnika gazowego wynika z jego charakterystyki spektralnej. Pomiar w widmie podczerwieni jest lepszy, ponieważ jest większy zakres widma.

• jakie substancje mierzymy - H2O, CO2, CO, SO2, NO, NO2, CxHy, HCl, HF

• ograniczenia fotometrii

  • obecność substancji zakłócających w spalinach z procesów paleniskowych: CO2, CO, NO, H2O, a przy niższych stężeniach także: NO2 i NH3

  • obecność substancji zakłócających w spalinach z procesów spalania odpadów: HCl i HN, zwłaszcza jeśli zachodzi kondensacja pary wodnej

  • długość toru optycznego: średnica a cięciwa

• zakresy pomiarowe substancji

5) Problem NO2

• nie wiadomo ile NO2 a ile NO znajduje się w NOx pochodzących z konwencjonalnych systemów spalania paliw. Różne źródła podają od 0,5 do 10% NO2 w NOx.

• Można konwertować NO2 do NO za pomocą konwersji katalitycznej w konwertorach wysokotemp. lub niskotemp.

• Przeliczanie NO na NO2 w układach z konwertorem:

  • jeśli tlenek azotu w udziałach objętościowych, ppm

• jeśli tlenek azotu jako stężenie, mg/m3

• bez konwertora:

• jeśli założymy 95% NO i 5% NO2: