Bezpośrednio od producenta
Darmowa dostawa od 250 zł*
Szybka dostawa
Bezpieczne płatności
Bezpośrednio od producenta
- Home
- Wiedza Praktyczna
- Pomiar Emisji Spalin
- Przyrządy do pomiaru emisji – zasady pomiaru & technologie | Testo
Technologia pomiarowa do emisji spalin –
Zasady pomiaru & budowa systemu
Przyrządy do pomiaru emisji łączą fizyczne zasady pomiaru, takie jak technologia czujników NDIR i elektrochemicznych, z systemem pobierania próbek i kondycjonowania gazu dostosowanym do zastosowania, aby niezawodnie oznaczać składniki gazowe, takie jak CO, CO2, NOx lub SO2 w mg/m3 lub % obj. Wybór właściwej technologii decyduje o tym, czy wartości pomiarowe są stabilne, zgodne z normami i zdolne do długotrwałej pracy w rzeczywistych warunkach eksploatacji.
Pomiar NDIR – technologia podczerwieni do analizy gazów
Niedyspersyjny pomiar w podczerwieni (NDIR) jest jedną z najważniejszych technologii w technice pomiaru emisji. Opiera się na fakcie, że określone gazy – takie jak CO, CO2 lub NO – pochłaniają promieniowanie podczerwone w charakterystycznych zakresach długości fal. Analizator NDIR wysyła światło podczerwone przez celę pomiarową wypełnioną analizowanym gazem i mierzy tłumienie światła. Stężenie gazu obliczane jest z tego tłumienia zgodnie z prawem Lamberta-Beera.
Tory pomiarowe NDIR charakteryzują się wysoką długoterminową stabilnością i selektywnością dla określonych składników. Są często stosowane do ciągłych pomiarów emisji, gdzie muszą być pokryte zakresy pomiarowe obejmujące kilka rzędów wielkości (np. od kilku mg/m³ do zakresu g/m³). W wielu systemach CEMS kilka kanałów NDIR jest używanych równolegle do jednoczesnego wykrywania różnych składników.
Zalety i ograniczenia technologii NDIR
Zalety pomiarów NDIR obejmują:
wysoką długoterminową stabilność i niski dryft,
dobrą selektywność dla określonych gazów,
przydatność do pomiarów ciągłych z krótkimi czasami aktualizacji.
Ograniczenia pojawiają się tam, gdzie gazy nie mają wyraźnej absorpcji IR lub gdzie wzajemne czułości między podobnymi pasmami absorpcji muszą być starannie kompensowane. Ponadto pomiary NDIR wymagają stabilnej temperatury i określonego ciśnienia w układzie pomiarowym, aby przeliczenie na mg/m3 w warunkach normalnych było przeprowadzone poprawnie.
Czujniki elektrochemiczne i paramagnetyczne
Czujniki elektrochemiczne są często stosowane do pomiaru O2, NO, NO2, SO2 lub CO w przyrządach do pomiaru emisji. Czujnik elektrochemiczny składa się z celi pomiarowej z elektrolitem i elektrodami. Mierzony gaz dyfunduje do celi, reaguje elektrochemicznie i generuje prąd proporcjonalny do stężenia gazu. Czujniki elektrochemiczne są kompaktowe, stosunkowo ekonomiczne i szczególnie odpowiednie dla mobilnych przyrządów do pomiaru emisji.
Czujniki paramagnetyczne są stosowane szczególnie do precyzyjnych pomiarów O2. Wykorzystują fakt, że tlen jest paramagnetyczny, tzn. przyciągany przez pole magnetyczne, podczas gdy większość innych gazów jest diamagnetyczna. W paramagnetycznym czujniku O2 zmiana stężenia O2 w gazie pomiarowym prowadzi do mierzalnego ruchu lub zmiany siły w polu magnetycznym. Ta zmiana jest wykrywana elektrycznie i przeliczana na stężenie O2.
Dla użytkowników pojawiają się pytania takie jak: kiedy wystarczy czujnik elektrochemiczny, a kiedy wskazany jest czujnik paramagnetyczny? Odpowiedź zależy od wymagań dotyczących dokładności, długoterminowej stabilności i nakładu pracy konserwacyjnej. W urządzeniach mobilnych czujniki elektrochemiczne oferują dobry kompromis między precyzją a łatwością obsługi. W stacjonarnych systemach z wysokimi wymaganiami dotyczącymi dokładności i dostępności paramagnetyczne czujniki O2 mogą oferować zalety.
Pobieranie próbek, ogrzewane przewody i kondycjonowanie gazu
Aby czujniki lub tory pomiarowe dostarczały wiarygodnych wyników, spaliny muszą być prawidłowo pobrane i kondycjonowane przed właściwą analizą. Typowy łańcuch pomiaru emisji obejmuje zatem:
ogrzewaną sondę pobierającą w strumieniu spalin,
ogrzewaną linię próbkowania,
filtry i separatory cząstek,
moduły kondycjonowania gazu (np. chłodnice, pułapki kondensatu),
monitorowanie przepływu i w razie potrzeby pompy.
Ogrzewana sonda pobierająca zapewnia, że kondensowalne składniki nie osadzają się już w sondzie i nie fałszują wartości pomiarowych. Ogrzewane linie próbkowania zapobiegają kondensacji aż do etapu kondycjonowania gazu. Na etapie kondycjonowania gazu spaliny są doprowadzane do określonych warunków – na przykład przez suszenie do określonego poziomu wilgotności resztkowej lub przez oddzielanie pyłu i aerozoli. Dopiero wtedy kondycjonowany gaz trafia do analizatorów.
Typowe elementy systemu kondycjonowania gazu
Standardowy system kondycjonowania gazu do ciągłych pomiarów emisji często obejmuje:
prefiltry do oddzielania grubych cząstek,
skrubery gazowe lub jednostki suszące do redukcji wilgotności,
filtry dokładne do usuwania pozostałych cząstek,
urządzenia monitorujące przepływ i kondensat.
Projekt systemu kondycjonowania gazu zależy w dużej mierze od zastosowania. W procesach o dużym zapyleniu (np. piece cementowe) filtry i sondy muszą być szczególnie wytrzymałe i łatwe w konserwacji. W wilgotnych spalinach zawierających siarkę odpowiedni dobór materiałów jest kluczowy dla uniknięcia korozji i błędów pomiarowych.
Wybór systemu: mobilne vs. stacjonarne systemy pomiaru emisji
Z technologicznego punktu widzenia mobilne i stacjonarne systemy pomiaru emisji różnią się przede wszystkim konstrukcją pobierania próbek, kondycjonowania gazu i technologii analizatora. Urządzenia mobilne często łączą czujniki elektrochemiczne i kompaktowe tory pomiarowe NDIR w przenośnej obudowie zoptymalizowanej do użytku w zmieniających się miejscach pomiarowych. Systemy stacjonarne natomiast są zaprojektowane do ciągłej pracy w stałym miejscu pomiarowym i posiadają rozszerzone kondycjonowanie gazu, automatyczne kontrole zera i zakresu oraz urządzenia do ciągłego monitorowania.
Decyzja między technologią mobilną a stacjonarną zależy od takich pytań jak:
Czy chodzi o powtarzające się kontrole, czy o wymagane prawem ciągłe monitorowanie?
Ile miejsc pomiarowych musi być monitorowanych i jak są dostępne?
Jakie wymagania dotyczące dokładności i dostępności obowiązują?
Mobilne przyrządy do pomiaru emisji idealnie nadają się dla techników serwisowych, uruchomień lub pomiarów kampanijnych w wielu instalacjach. Systemy stacjonarne są pierwszym wyborem, gdy wartości graniczne muszą być stale monitorowane i obowiązują odpowiednie wymagania.
Masz pytania lub życzysz sobie osobistej konsultacji? Skontaktuj się z nami!
Cieszymy się, że możemy służyć Ci naszą wiedzą specjalistyczną i indywidualnymi rozwiązaniami.