Praktyczny Poradnik
Emisja spalin w przemyśle
Wytyczne dotyczące pomiarów emisji i parametrów procesu
Analiza gazu na potrzeby optymalizacji spalania
Do głównych czynników przyczyniających się do optymalizacji spalania należą:
Skład paliwa i powietrza do spalania (zakres zastosowania analizy gazowej),
Zachowanie podczas zapłonu i temperatura spalania,
Konstrukcja palnika i komory spalania, jak również
Stosunek paliwa do powietrza do spalania (obszar zastosowania analizy gazu).
Optymalny stosunek paliwa do powietrza do spalania (stosunek powietrza λ) dla danej instalacji i określonego paliwa określić można na podstawie odczytów analizy gazu przy użyciu wykresu spalania (patrz rysunek 7). W tym miejscu przedstawiono progresję stężenia składników gazowych CO, CO2 i O2 w odniesieniu do stosunku powietrza. Krzywa idealnego spalania przy zerowym powietrzu nadmiarowym odpowiada stosunkowi powietrza λ = 1. Po prawej stronie wykresu nadmiar powietrza wzrasta, natomiast po stronie lewej znajduje się zakres rosnącego niedoboru powietrza (niedostateczna ilość powietrza oznacza jednocześnie niedostateczną ilość tlenu!).
Rysunek 7 Wykres procesu spalania
Powody, dla których warto stosować analizę gazów spalinowych w przemyśle
Analiza gazów (tj. technologia pomiarowa do określania składu gazów) jest niezbędnym narzędziem do zapewnienia ekonomicznego i bezpiecznego zarządzania procesami w praktycznie wszystkich obszarach przemysłu. Przy prowadzeniu analiz głównym obszarem zainteresowania są procesy spalania, lecz jest to pojęcie ogólne, które obejmuje wiele różnych procesów.
Na rysunku 6 przedstawiono przebieg procesu spalania w sekcjach, zaczynając (po lewej) od wprowadzania paliwa i powietrza spalania do komory spalania, poprzez faktyczne spalanie i różne procesy z nim związane, aż po oczyszczanie gazów spalinowych i testy emisji.
Rysunek 6 Zestawienie i etapy procesów spalania
Przeliczanie z [ppm] na stężenie masowe [mg/Nm3]
ppm (skrót od parts per million – części na milion) jest powszechnie stosowaną jednostką stężenia w postaci stosunku mieszania; posiada ona równie powszechny odpowiednik w postaci stężenia masowego.
Specyfikacja w [ppm] może być przeliczona na odpowiednią jednostkę stężenia masowego [mg/Nm3] przy użyciu standardowej gęstości danego gazu jako czynnika dla wzorów przedstawionych poniżej. Należy również wziąć pod uwagę "rozcieńczenie" gazów spalinowych powietrzem (wskutek nadmiaru powietrza i, w razie potrzeby, wskutek celowego dodawania powietrza lub przez ewentualne nieszczelności w instalacji), którego miarą jest stężenie tlenu. Odczyty muszą być zatem co do zasady przeliczane na określoną porcję tlenu (zwaną "referencyjną wartością O2"). Wyłącznie specyfikacje z tą samą wartością referencyjną tlenu są bezpośrednio porównywalne! Z tego powodu odpowiednie wartości referencyjne tlenu są zawsze określane w oficjalnych wymaganiach wraz z zanieczyszczeniami. Ponadto do przeliczenia wymagana jest również rzeczywista zmierzona porcja tlenu, która jest miarą rzeczywistego rozcieńczenia (O2 w mianowniku wzoru).
Wzory przeliczenia dla gazów CO, SO2 i NOX są następujące:
To był tylko mały fragment. Chcesz dowiedzieć się więcej?
1. Proces spalania
1.1 Energia i spalanie
1.2 Instalacje spalania
1.3 Paliwa
1.4 Powietrze do spalania, stosunek powietrza
1.5 Gaz spalinowy (spaliny) i jego skład
1.6 Wartość opałowa brutto, wartość opałowa netto, sprawność, strata spalin
1.7 Punkty rosy, kondensat
2. Powody, dla których warto stosować analizę gazów spalinowych w przemyśle
2.1 Analiza gazu na potrzeby optymalizacji spalania
2.2 Analiza gazu na potrzeby kontroli procesu
2.3 Analiza gazu do celów kontroli emisji
3. Technologia analizy gazów
3.1 Terminy stosowane w technologii analizy
3.2 Analizatory spalin
4. Przykłady zastosowań
4.1 Wytwarzanie energii
4.2 Usuwanie odpadów
4.3 Przemysł minerałów niemetalicznych
4.4 Przemysł przetwórstwa metali/rud
4.5 Przemysł chemiczny
4.6 Inne systemy spalania
5. Analizatory spalin od Testo
5.1 Firma
5.2 Typowe cechy
5.3 Omówienie przemysłowych analizatorów spalin Testo
5.4 Omówienie akcesoriów