Instacioner kazán füstgáz mérése A légszennyezés jelentős részét teszik a háztartási tüzelőrendezések. A gázüzemű kombi kazán elsősorban CO, CO2, NOx és CxHy szennyezőanyagokat bocsát a légtér. zen füstgáz komponensek mindegyike káros: - CO: mérgező, már akár 700 ppm-es koncentrációban halálos - CO2: üvegházhatású - NOx: savas ülepedésn vesz részt, ózonbontó - CxHy: üvegházhatásúak A mértéktelen bocsátásukat határértékekkel lehet kordában tartani. Két típusú határértéket különböztetünk meg: Technológiai határérték: adott rendezéshez megadja mennyi a maximálisan bocsátható szennyezőanyag mennyisége, fajlagos érték (mg/kg, m 3 /Mj ). z környezetvédelmi szempontból nem elég, mivel csak az egyedi készülékekre szabja meg az s határokat. Ha sok készülék üzemel a légszennyezettség nem elfogadható mértékű lehet. Területi határérték: egy területen egy adott szak alatt összességén bocsátható (minden rendezés, technológia által együttesen bocsátott) szennyezőanyag mennyiségét szabja meg. A határértékek akkor jók, ha reálisak, vagyis tarthatók, de megfelelően ösztönzik a rendezések tényleges fejlesztését. Cél, hogy a határértékek tartásával az elfogadhatatlan környezetszennyezést elkerüljük, ami persze a különböző területeken elérő (iparterület, lakóövezet, üdülőövezet, tájvédelmi körzet ) misszió: adott rendezésből, technológiai folyamatból távozó szennyezőanyag. Immisszió: adott területen, közegn alakuló szennyezőanyag koncentráció (levegőn, vízn, talajban). Mérés célja: Az instacioner üzemállapotú kombi kazán károsanyag jának (CO, CO2, NOx NO2 ként, illetve CxHy CH4-ként) meghatározása kg/negyedév-re vonatkoztatva. A bocsátást indirekt módon határozzuk meg. A mérés megbízhatósága jó, körüllül 10 %-os hibával terhelt. Kazán üzemállapotok: Stacioner: (a, b: általában erőművi kazánokra jellemző) a, állandósult állapot: a - kapcsolás tartama elhanyagolható az állandósult üzemállapothoz képest. A negyedéves t akár egy jellemző mérési pontból is számíthatjuk. 1 óra
b, n szakaszosan változó állandósult állapot: A tranziens állapotok elhanyagolhatók az állandósult állapotokhoz képest. A negyedéves t az egyes üzemállapotokra jellemző mérési pontokból számíthatjuk, hiszen az üzemk és a ek ismertek. Instacioner: c, folyamatosan változó : pl: vágóhidat, bútorgyárat, valamilyen technológiát szolgáló kazán. Mivel a folyamatosan változik, nem lehet jellemző állapotot meghatározni, azért itt általában 2-3 napos folyamatos méréssel határozzák meg a negyedéves károsanyag bocsátást. d-1, szakaszos : pl. melegvíz előállításra használt háztartási kazánnál a - kapcsolások tartama összemérhető az üzemvel. Az üzemelés alatt a szennyezőanyag koncentráció folyamatosan nő, míg a kazán nem kapcsol. A kapcsolás után már nem szélhetünk ról, hiszen akkor csak a kazántérn lévő szennyezőanyagot szívjuk el, újabb szennyezőanyag nem keletkezik. Az az üzem alatti bocsátás átlaga. 5/2
d-2, szakaszos, modulációs kazán: A kazán a -kapcsolás ideje alatt leszabályoz, vagyis csökkenti a t, mivel kevesebb tüzelőanyag vezetéssel is biztosítani tudja ugyanazt a HMV vagy fűtésköri előremenő hőmérsékletet. Az az üzem alatti bocsátás átlaga. Károsanyag jellege instacioner üzemn (CO2, CO, CH4, NO és O2) CO2 [V/V%] O2 [V/V%] NO [ppm] CO [ppm] CH4 [ppm] stabil égés kezdete 5/3
CO, CH4 [ppm] NO [ppm] FGYH λ=1 λno,max 1,1 AGYH A károsanyag meghatározása: A keletkezett füstgáz mennyiségét indirekt módon az elfogyasztott gáz mennyiségéből számítjuk : V V g, sz V 0 1 L 0, ahol: V V g keletkezett füstgáz mennyisége [m 3 /h] elfogyasztott gáz mennyisége [m 3 /h], V,sz 0 8,52 [m 3 /m 3 ], fajlagos száraz füstgáz mennyiség L 0 = 9,52 [m 3 / m 3 ], elméleti fajlagos levegőmennyiség 21 21 O 2,mért [-], légfelesleg tényező O2,mért = mért oxigén koncentráció [tf%] Füstgázban lévő károsanyag mennyiségének számítása: ahol: = terjesítményre vonatkoztatott [mg/kwh] V mért / Q mért mért, átlagos szennyezőanyag [ppm], illetve CO2 esetén [tf%] ρ = sűrűség[mg/ml]: ρco = 1,25 ρco2 = 1,96*10 4 ρnox = 2,05 (NO2-ként számolva) ρch4 = 0,714 Q = tüzelési teljesítmény [kw], 5/4
Mérőrendszer felépítése: T k T Füstgáz elemző minta jel PC T fv T fe kondenzátum gázóra Mérés menete: A kombi kazánok instacioner üzemállapotában 3 üzemelési ciklus (-kapcsolás) adatait rögzítjük. Az egyes üzemelési ciklusok idejét (kb. 2 perc) stopperrel, a ciklusok alatt fogyott gáz és víz mennyiségét térfogatáram mérővel mérjük. A kondenzátum mennyiségét mérőpohárral mérjük. 1 2 3 Átlag [s] Vgáz [m 3 ] Vv [m 3 ] Kondenzátum [ccm] A káros anyag t folyamatosan a teljes mérési alatt számítógépes adatrögzítéssel regisztráljuk. Az egyes komponensek jának szélső értékeit kézzel is feljegyezzük. Kérdések: 1. Milyen szennyezőanyagok kerülnek a légtér gáztüzelés során? 2. Milyen típusú határértékeket ismer, milyen a jó határérték? 3. Milyen kazán üzemállapotokat ismer? 4. Számítsa a károsanyag t negyed évre vonatkoztatva! 5. Vázolja a mérőrendszer felépítését! 5/5