Мерење на мали горилници

емисија и ефикасност на согорување

- Она што треба да се знае-

септември, 2017

Поради зголемениот број на горилници нашата околина е изложена на испуштање на штетни емисии, при што директни последици се создавње на

смог, ефект на стаклена градина, кисели дождови, зголемен број на алергии...

Затоа е потребно да се намали количината на емисии преку постигнување на оптимална работна точка кај поединечните горилни процеси, односно замена на

оние каде тоа не е можно.

PСо помош на анализаторите на идувни гасови се постигнува оптимална работна точка на горилникот од аспект на емисија и следствено - од

енергетска ефикасност.

За согорувањето

Воздух

-O2

(21 %)

-N2

(78 %)

-H2O(влага)

+ Гориво

-C(јаглерод)

-H2

(водород)

-S(сулфур)

-O2(кислород)

-N2(азот)

-H2O(вода)

Продукти на согорување-CO

2(јаглен диоксид)

-CO (јаглен моноксид)

-SO2

(сулфур диоксид)

-NOx(азоти оксиди)

-H2O(водена пареа)

-остаток O2

------------------------------------------------

- Остаток на гориво, пепел,честички (прашина), саѓи

°C

Недостаток на воздух

Вишок на воздух

LAMBDA

mešavinagorivo / vazduh

Оптимално согорување

Состав на издувните гасови

N2

– азот, главен елемент на амбиенталниот воздух (78%) и

не учествува во процесот на согорување – само поминува низ горилникотпри што превзема дел од топлината и ја одведува низ оџакот

O2

– кислород доаѓа во горилникот преку воздухот (21%)

И во процесот се врзува со јаглеродот (C) од горивото во јаглен диоксид (CO2).Остатокот поминува неискористен и тој остаток зависи од горивото

CO2

– јаглерод диоксид настанува при дишење и потоа преку фотосинтеза

се враќа како O2. Така се постигнува соодветна рамнотежа.При преголемо испуштање на CO2 преку издувните гасови, таа рамотежа се нарушува и настанува ефект на стаклена градина.

CO – јаглен моноксид, без боја, мирис, многу отровен. Настанува

како резултат на непотполно согорување поради недостик на О2.

Има иста густина како воздухот. Преголема концентрација на СО

во воздухот при дишење го попречува дотурот на О2 во крвта

(700 ppm CO во воздухот – 3 часа е опасно по живот).

Кај непотполното согорување само 1/3 од енергијата на горивото се претвора

во топлина, остатокот од 2/3 се загуби.

NOx

– кај (пре)високите температури на согорување N2

(во горивото и воздухот) се врзува со О2 и создава NO, кој на патот низ

оџакот оксидира во NO2, кој е опасен за белите дробови.

Создавањето на NO зависи од количините на врзан N2 во горивото,

времето на задржување во подрачјето на пламенот, како и температурата на

пламенот (>1300°C). Современите котли имаат ладен пламен

Состав на издувните гасови

Водена пареа(влага) - водород H2, составен дел на горивата, се врзува со О2

во вода (H2O), која заедно со водата од воздухот

и горивото, на повисоки температури, се појавува како водена пареа во издувните гасови (до 15%).При ниски температури од пареата се создава кондензат

Природниот гас (CH4) има најмногу водород

Состав на издувните гасови

SO2

- сулфур диоксид има остар мирис и е без боја.

Настанува од сулфурот во горивото.При контакт со вода се создава киселина (H

2SO

3и H

2SO

4).

Чаден Талог (Саѓи) настанува

поради непотполно согорување:-прениска температура во горилникот-недостаток на воздухЧадливоста се мери со рачна.

Скала на чадливост: 0… 9.Очекувана чадливост: 0 до 1Да се внимава на несогорено масло во издувниот гас-жолта хартија !

Останати продукти на согорување

Прашина – летечки честички кои се толку мали да при дишење навлегуваат во

белите дробови. Најопасните се класифицирани како PM10 ( < 10 μm ) и PM 2,5 ( < 2,5 μm ).Честичките имаат различна големина, извор и состав.

Останати продукти на согорување

Најфина прашина( < 1 μm ) настанува кај процеситеНа согорување на цврсти горива.

Намалување на емијата на прашина: -современи горилници-соодветно гориво-правилно согорување-воведување на електрофилтрикај постарите горилници

Мерење на прашина во mg/m3

Очекувано 20... 100 mg/m3

Основна функција на сите анализатори на издувни гасовие мерење на концентрација на поединечните, штетникомпоненти во издувните гасовии проверка на согорувањето од аспект на Енергетската ефикасност.

Мерење на емисија на издувните гасови

Загуби во издувните гасови

CO (ppm, mg/m3 кај ref.O2, mg/kWh)

NOx (ppm, mg/m3 при ref.O2, mg/kWh)Штетни емисии

Енергетска ефикасност

Анализаторот го нагодуваме на NOx

NOx = NO + NO2

Протокол за мерење -директивата VDI 4207

Принцип на работа на анализаторот на издувни гасови

-метод: екстракција-карактеристики на сензори-cross sensitivity

Изведби на анализатори

Останати мерења

°C, hPa, rel.%, m/s, m3/h, проверка на гасни инсталации

Стационарни

Континуирана анализа

Оптимизација на согорување–мониторинг на O2

Преносни

Рачни

Компактни изведби

Мерење на емисијата на издувни гасовисогласно на прописите.

Вградена автоматска заштита на CO сензорот

Истовремено мерење и промаја

Голем и прегледен дисплеј

Едноставно ракување

Снимање на картичка SD

Bluetooth, USB

Одлична филтрација и одвојување на кондензатот

Традиционално робустен за професионалн употреба

Сертификати EN 50379, TÜV ...

Прирачни анализаторi MRU

NOVAplus

Optima

DELTAsmart

NOVAcompact

Развој и производство во ГерманијаMRU GmbH - основана 1984

Нова производна халаАдминистрација и развој

Одлична соработка со сервисните служби и оџачарските служи

Video

Мерни големини

Темп.на издув. гас (°C)

Темп.на влезн. воздух (°C)

кислород O2 (%)

Јаглерод моноксид CO (ppm)

Азот моноксид NO (ppm)Сулфур диоксид SO

2(ppm)

Промаја на оџакот (Pa)

Анализаторите на изд.гасови мерат CO, NOx i SO2 до единици ppm

10.000 ppm = 1% 1ppm = 0,0001%

Емисиите на CO, NOx i SO2 анализаторот автоматски ги пресметува во:- mg/kWh ( маса на штетни материи на единица енергија - kWh)

- mg/m3 (маса на штетни материи во волумен – нормиран m3)

Уделот на кислород во воздух е 210.000 ppm

? ppm ?

Калкулирани големиниАнализаторите на издувни гасови автоматски ги изведуваат сите потребни пресметки

Lambda mg/kWh

mg/m3 kod O2ref. (нормирање на реф.O

2)mg/m3

λ

Калкулирани големинина пример на EL гориво

O2

= 9%CO = 60 ppm

λ = 1,75

O2

= 4%CO = 60 ppm

λ = 1,24

75 mg/m3 75 mg/m3

125 mg/m3 (3% O2ref) 79 mg/m3 (3% O2ref)

115 mg/kWh 81 mg/kWh

Сведување на „заеднички именител“:

O2C јаглерод

од горивото

CO2 – идеален производ на согорување

λ = 1

Вишок на воздух λ

λ = 1 стехиометриско согорување

λ < 1 непотполно согорување

λ > 1 пожелно во праксата

λ >> 1 губитоци во издувните гасови

O2C јаглерод

од горивотоCO2

λ < 1

COсаѓи

Вишок на воздух λ

λ = 1 стехиометриско согорување

λ < 1 непотполно согорување

λ > 1 пожелно во праксата

λ >> 1 губитоци во издувните гасови

O2C јаглерод

од горивотоCO2

O2 вишок

(посакуван)

λ > 1

Вишок на воздух λ

λ = 1 стехиометриско согорување

λ < 1 непотполно согорување

λ > 1 пожелно во праксата

λ >> 1 губитоци во издувните гасови

Вишок на воздух λ

λ = 1 стехиометриско согорување

λ < 1 непотполно согорување

λ > 1 пожелно во праксата

λ >> 1 губитоци во издувните гасови

O2C јаглерод

од горивотоCO2

O2 вишок

λ >> 1

Калкулирана и мерена големинајаглерод диоксид CO

2

Електрохемиски O2 сензор

инфрацрвен CO2 сензор

Природен гас 12,1%TNG 13,7 %Масло 15,4%Суво дрво 20,3 %

Директно мерење

Ефикасност на согорување(ETA)загуби при согорување (q

a)

Загубите на согорување покажуваат колку неискористена топлина кај одреден горилник »бега« низ оџакот. Се дефинираат како разлика помеѓу топлината врзана во издувниот гас

и топлината врзана во воздухот за согорување која влегува во горилникот

Пресметка на губитоци:

Се користи т.н. Сигертова формула:

tA – темп. На издувни гасови °C (ја мери анализатор)tL – темп.на воздух за согорување °C (ја мери анализатор)O2 – остаток на O2 во изд.гас % (го мери анализатор)A2 i B – фактори на гориво (програмирано во анализатор)QA – губитови со издувните гасови (ги пресметува анализатор)

Правило: колку е помала разликата tA-tL и колку е помал остатокот на O2 со издувните гасови, толку е поголема ефикасноста на согорување

& O2Загуби поради промаја кај мирување

Корисна енергија

Загуби заради распределба на топлина

Загуби од издувните гасовиЗагуби на топлина низ површина

EL гориво100% енергија

Карактеристики на горивата

-земен гас: CO2max 12,1%

-при согорување ca.10... 11% CO2

-емисии: CO, NO ca. 20... 80 ppm-вишок на воздух Lambda 1,15...1,4-стабилен процес на согорување-непотполно согорување – се создава CO !

-нафта за домакинство: CO2max 15,4%-при согорување ca. 10... 13 %-емисија CO, NO ca. 40... 100 ppm-вишок на воздух 1,2...1,6-стабилен процес на согорување-непотполно согорување – се создава CО и саѓи

-суво дрво: CO2max 20,3%-при согорување ca. 7... 14 %-емисија CO, NO ca. 100... 1000 ppm-вишок на воздух 1,5...3,0-нестабилен процес на согорувања-напотполно согорување – се создава CO, саѓи и прашина

Анализа на резултатите

A B

Извештај за мерењето

Мерење на прашина

Video

4 Pa тест

4Pa тестот се употребува за дефинирање на појава на подпритисоко во затворени простории

и со него брзо и ефикасно се проценува

квалитетот на довод на свеж воздух во просторијата каде се наоѓа горилниот уред

Ограничувањето од 4 Pa важи за простории во

кои се наоѓаа горилници и кои за процесот на согорување го користат воздухот во

просторијата

p

Pa

Довод на воздух ✓

ОПАСНО – јаглен моноксид!!!

OK

Промаја !

Основи на 4 Pa тестот

5 min

Резултат од мерење

Со проверка со 4-Pa test Се обезбедува правилна работа на целиот систем за довод на воздухи одвод на издувнни гасовиво насока на докажување на сигурно работење на горилнитеуреди и потврдување на барањата на проектантите

Просторија со горилен уред

Врата или прозор

Едно црево се поставуваво просторијата

Второто надвор

Графички приказна падот напритисокот

! CO !Концентрација Изложеност Последици

maks. 10 ppm постојано, >16

h/ден

Гранична токсична доза

30 – 100 ppm мала, 2-3 h/ден главоболка, умор

150 – 300 ppm умерена, 30-45

min

слабост, мачнина,

повраќање

>400 ppm екстремна, >3 h Губење свест, смрт

0,1 %* 2-3 h смрт

0,2 % 60 min смрт

0,5 % 15 min смрт

1,2 % Неколку

вдишувања**

смрт

Проверка на коаксијалните оџацимерење на O2 во доводот

O2 во довод нпр. 18%Присутен и COМОЖНИ ГРЕШКИ

Коаксијален оџак

Довод на воздух

Сонда

Отвор за мерењеИздувен гасна пр. 5%О2

Довод на свеж воздух О2 = 21%

Благодариме за вниманието

Локален контакт

Логинг ЕлектрониксУл. Народен Фронт 19а/1/6, Скопје

mo@loging.mk; www.loging.mk02/3127 345