Practical Guide
Industriële rookgasanalyse
Richtsnoer voor emissie- en procesmeting
Gasanalyse ter verbrandingsoptimalisatie
Tot de verbrandingsoptimalisatie dragen vooral bij
de samenstelling van brandstof en verbrandingslucht (toepassingsgebied van de gasanalyse),
het ontstekingsgedrag en de verbrandingstemperatuur,
de vormgeving van brander en verbrandingsruimte en
de verhouding brandstof/verbrandingslucht (toepassingsgebied van de gasanalyse).
De voor een bepaalde installatie en een gegeven brandstof optimale verhouding van brandstof tot hoeveelheid verbrandingslucht (luchtovermaatfactor λ) kan worden berekend op basis van gasanalyse-meetwaarden en het zgn. verbrandingsdiagram (zie afbeelding 7). Hier zijn de concentratieverlopen van de gascomponenten CO, CO2 en O2 in relatie tot de luchtovermaatfactor weergegeven. De lijn van de ideale verbranding met een luchtovermaat van 0 bevindt zich bij de luchtovermaatfactor λ = 1. Naar rechts neemt de luchtovermaat toe, terwijl naar links het gebied van toenemend luchttekort zich uitstrekt (luchttekort betekent tegelijk zuurstoftekort!).
Afbeelding 7 Verbrandingsdiagram
Redenen voor de inzet van gasanalyse bij industriële rookgassen
Gasanalyse (dat is de bepaling van de samenstelling van gassen) is een onmisbaar gereedschap voor een economisch en veilig verlopend proces in vrijwel alle takken van industrie. Daarbij is de focus gericht op verbrandingsprocessen, waarbij onder dit overkoepelende begrip talloze procedés zijn samengevat.
In afbeelding 6 wordt het verloop van een verbrandingsproces in segmenten getoond, beginnend (links) met de toevoer van brandstof en verbrandingslucht naar een verbrandingskamer, via de eigenlijke verbranding en de daardoor aangedreven verschillende processen tot aan de rookgasreiniging en de afsluitende emissiecontrole.
Afbeelding 6 Diversiteit en stappen in verbrandingsprocessen
Omrekenen van [ppm] in een massaconcentratie [mg/Nm3]
ppm (afkorting van parts per million) is een veelvoorkomende concentratie-eenheid in de vorm van een mengverhouding; hiertegenover staat de net zo gangbare eenheid van de massaconcentratie.
Gegevens in [ppm] kunnen door gebruik te maken van de normale dichtheid van het betreffende gas als factor met de volgende formules worden omgerekend in de overeenkomstige massaconcentratie in [mg/Nm3]. Daarbij moet rekening worden gehouden met de ‘verdunning’ van het rookgas door lucht (bij luchtovermaat en evt. doelgerichte extra luchttoevoer of door mogelijke lekkages van de installatie), waarbij de zuurstofconcentratie een maat is. Daarom moeten de meetwaarden algemeen worden omgerekend in een bepaald zuurstofaandeel (aangeduid als ‘referentie-O2’). Alleen gegevens met dezelfde referentie-zuurstofwaarde kan men direct vergelijken! Daarom staan in officiële documenten naast de schadelijke stoffen ook altijd de bijhorende referentiezuurstofwaarden vermeld. Verder is ook het daadwerkelijk gemeten zuurstofaandeel nodig voor de omrekening (O2 in de noemer van de formule), omdat deze een maat is voor de daadwerkelijke verdunning.
De rekenformules voor de gassen CO, SO2 en NOX luiden:
Dit was slechts een kort fragment. Wilt u meer lezen?
1. Het verbrandingsproces
1.1 Energie en verbranding
1.2 Stookinstallaties
1.3 Brandstoffen
1.4 Verbrandingslucht, luchthoeveelheid
1.5 Rookgas (uitlaatgas) en zijn samenstelling
1.6 Bovenste/onderste verbrandingswaarde, rendement, rookgasverlies
1.7 Dauwpunt, condensaat
2. Redenen voor de inzet van gasanalyse bij industriële rookgassen
2.1 Gasanalyse ter verbrandingsoptimalisatie
2.2 Gasanalyse voor de procescontrole
2.3 Gasanalyse voor emissiecontrole
3. Techniek van de gasanalyse
3.1 Begrippen uit de analysetechniek
3.2 Gasanalysers
4. Praktijkvoorbeelden
4.1 Energie-opwekking
4.2 Afvalverwijdering
4.3 Stenen/ grond-industrie
4.4 Metaal- / ertsindustrie
4.5 Chemische industrie
4.6 Andere verbrandingsinstallaties
5. Testo gasanalysetechniek
5.1 De onderneming
5.2 Typische eigenschappen
5.3 Overzicht van de industriële rookgasanalysers van Testo
5.4 Overzicht van het toebehoren