Instacioner kazán füstgáz mérése A légszennyezés jelentős részét teszik ki a háztartási tüzelőberendezések. A gázüzemű kombi kazán elsősorban CO, CO 2, NO x és C x H y szennyezőanyagokat bocsát ki a légtérbe. zen füstgáz komponensek mindegyike káros: - CO: mérgező, már akár 700 ppm-es koncentrációban halálos - CO 2 : üvegházhatású - NO x : savas ülepedésben vesz részt, ózonbontó - C x H y : üvegházhatásúak A mértéktelen kibocsátásukat határértékekkel lehet kordában tartani. Két típusú határértéket különböztetünk meg: Technológiai határérték: adott berendezéshez megada mennyi a maximálisan kibocsátható 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 összességében kibocsátható (minden berendezés, technológia által együttesen kibocsátott) szennyezőanyag mennyiségét szabja meg. A határértékek akkor jók, ha reálisak, vagyis betarthatók, de megfelelően ösztönzik a berendezések tényleges fejlesztését. Cél, hogy a határértékek betartásával az elfogadhatatlan környezetszennyezést elkerüljük, ami persze a különböző területeken elérő (iparterület, lakóövezet, üdülőövezet, tájvédelmi körzet ) misszió: adott berendezésből, technológiai folyamatból távozó szennyezőanyag. Immisszió: adott területen, közegben kialakuló szennyezőanyag koncentráció (levegőben, vízben, talajban). Mérés célja: Az instacioner üzemállapotú kombi kazán károsanyag jának (CO, CO 2, NO x NO 2 ként, illetve C x H y CH 4 -ként) meghatározása kg/negyedév-re vonatkoztatva. A kibocsátást indirekt módon határozzuk meg. A mérés megbízhatósága jó, körülbelül 10 %-os hibával terhelt. Kazán üzemállapotok: Stacioner: (a, b: általában erőművi kazánokra jellemző) a, állandósult állapot: a ki-be kapcsolás tartama elhanyagolható az állandósult üzemállapothoz képest. A negyedéves t akár egy jellemző mérési pontból is kiszámíthatjuk. 1 óra
b, ben szakaszosan változó állandósult állapot: A tranziens állapotok elhanyagolhatók az állandósult állapotokhoz képest. A negyedéves t az egyes üzemállapotokra jellemző mérési pontokból kiszámíthatjuk, hiszen az üzemk és a ek ismertek. Instacioner: c, folyamatosan változó : pl: vágóhidat, bútorgyárat, valamilyen technológiát kiszolgáló kazán. Mivel a folyamatosan változik, nem lehet jellemző állapotot meghatározni, azért itt általában 2-3 napos folyamatos méréssel határozzák meg a negyedéves károsanyag kibocsátást. d-1, szakaszos : pl. melegvíz előállításra használt háztartási kazánnál a ki-be kapcsolások tartama összemérhető az üzemvel. Az üzemelés alatt a szennyezőanyag koncentráció folyamatosan nő, míg a kazán ki nem kapcsol. A kikapcsolás után már nem beszélhetünk ról, hiszen akkor csak a kazántérben lévő szennyezőanyagot szívjuk el, újabb szennyezőanyag nem keletkezik. Az az üzem alatti kibocsátás átlaga. be ki 5/2
d-2, szakaszos, modulációs kazán: A kazán a be-kikapcsolás ideje alatt leszabályoz, vagyis csökkenti a t, mivel kevesebb tüzelőanyag bevezetéssel is biztosítani tudja ugyanazt a HMV vagy fűtésköri előremenő hőmérsékletet. Az az üzem alatti kibocsátás átlaga. be ki A károsanyag meghatározása: A keletkezett füstgáz mennyiségét indirekt módon az elfogyasztott gáz mennyiségéből számítjuk ki: V fg = V gáz V λ K, 0, sz ahol: V fg = keletkezett füstgáz mennyisége [m 3 /h] V gáz = elfogyasztott gáz mennyisége [m 3 /h], pontosan mérhető V 0,sz = 8,5 [m 3 /m 3 ], fajlagos száraz füstgáz mennyiség 21 λ = [-], légfelesleg tényező 21 O 2,mért O 2,mért = mért oxigén koncentráció [tf%] K = kihasználtsági tényező, értéke 5-10 % Füstgázban lévő károsanyag mennyiségének kiszámítása: 6 fg mért k x 10 = V, ahol: = negyedéves [kg/név] mért = mért, átlagos szennyezőanyag [ppm], illetve CO 2 esetén [tf%] x = egy negyedévben lévő órák száma [óra/név] k = térfogat-tömeg koncentráció átszámítási tényező [mg/ml]: k CO = 1,25 k CO2 = 1,96*10 4 k NOx = 2,05 (NO 2 -ként számolva) k CH4 = 0,714 5/3
Mérőrendszer felépítése: hűtő szűrő szivattyú minta jel O 2 elemző NOx elemző adatgyűjtő CO/CO 2 /CH 4 lemző átalakító hidegvíz használati melegvíz (HMV) PC gázmérő Mérés menete: A kombi kazán instacioner üzemállapotában 10 üzemelési ciklus (be-kikapcsolás) adatait rögzítjük. Az egyes üzemelési ciklusok, idejét stopperrel, a ciklusok alatt fogyott gázt gázmérővel mérjük. Mérőóra állása [m 3 ] Mérés tartama [s] Fogyott gáz [m 3 ] V gáz [m 3 /h] kezdő - - - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 V gáz átlag A károsanyag t folyamatosan a teljes mérési alatt számítógépes adatrögzítéssel regisztráljuk. Illetve az egyes komponensek jának szélső értékeit kézzel is feljegyezzük. 5/4
Kérdések: 1. Milyen szennyezőanyagok kerülnek ki a légtérbe gáztüzelés során? 2. Milyen típusú határértékeket ismer, milyen a jó határérték? 3. Milyen kazán üzemállapotokat ismer? 4. Számítsa ki a károsanyag t negyed évre vonatkoztatva! 5. Vázolja a mérőrendszer felépítését! 5/5