Richtlijn voor emissie- en procesmeting.
De luchtovermaatfactor kan worden bepaald aan de hand van de concentraties rookgascomponenten CO, CO2 en O2, de samenhangen blijken uit het zgn. verbrandingsdiagram (zie afbeelding rechts). Bij een ideale vermenging van brandstof en lucht hoort bij elk CO2-gehalte een bepaald CO-gehalte (in het bereik λ2-gehalte (in het bereik λ>1). Alleen de CO2-waarde is vanwege het verloop van de curve over een maximum niet eenduidig, zodat tevens gekeken moet worden of er naast de CO2 ofwel CO of O2 in het gas zit. Bij werking met luchtovermaat (normale gevallen) wordt tegenwoordig in de regel de voorkeur gegeven aan een eenduidige O2-bepaling. Het verloop van de curves is brandstofspecifiek, d.w.z. elke brandstof heeft een eigen diagram en vooral een eigen waarde voor CO2 max. De samenhangen tussen dit grote aantal diagrammen wordt in de praktijk vaak samengevat in de vorm van een handig nomogram ('kleurendriehoek', hier niet afgebeeld). Dit kan men toepassen op allerlei soorten brandstof.
Om de luchtovermaatfactor op basis van de meetwaarden van CO2 of O2 te berekenen gelden bij benadering de volgende twee formules:
Waarbij CO2 max: brandstofspecifieke maximale CO2-waarde. Deze waarde kan desgewenst door Testo als service worden berekend.
CO2 en O2: gemeten (of berekende) waarden in het rookgas
In de stationaire bedrijfstoestand moet de som van alle aan de installatie toegevoerde energieën gelijk zijn aan de som van de door de installatie afgegeven energieën, zie hiertoe deze tabel:
Toegevoerde energieën | Afgevoerde energieën |
Onderste verbrandingswaarde en voelbare brandstofenergie | Voelbare warmte en chemisch gebonden energie van de rookgassen (rookgasverlies) |
Voelbare warmte van de verbrandingslucht | Voelbare warmte en onderste verbrandingswaarde van brandstofresten in as en slak |
Warmte-equivalent van de in de installatie omgezette mechanische energie | Oppervlakteverliezen door warmtegeleiding |
Met het goed ingevoerde warmte | Met het goed uitgevoerde warmte Convectieverliezen door ovenlekkages |
Het belangrijkste verliesaandeel is het rookgasverlies. Dit hangt af van het verschil tussen rookgastemperatuur en verbrandingsluchttemperatuur, de concentratie van O2 of CO2 in het rookgas en brandstofspecifieke factoren. Bij HR-ketels wordt dit verlies door gebruik van de condensatiewarmte en door de daarmee verlaagde rookgastemperatuur in twee opzichten gereduceerd. Het rookgasverlies kan via de volgende formules worden berekend:
RT: Rookgastemperatuur
VT: verbrandingslucht-temperatuur
A2, B: brandstofspecifieke factoren (zie tabel)
21: zuurstofgehalte van de lucht
O2: gemeten O2-concentratie
KK: grootheid die bij onderschrijden van het dauwpunt de grootheid qA als min-waarde aangeeft. Noodzakelijk voor het meten aan HR-ketels.
Bij vaste brandstoffen zijn de factoren A2 en B beide nul. Dan wordt de factor f gebruikt en wordt de formule vereenvoudigd tot de zgn. formule van Siegert:
RT: Rookgastemperatuur
VT: verbrandingslucht-temperatuur
CO2: gemeten CO2-concentratie
1. Het verbrandingsproces
1.1 Energie en verbranding
1.2 Stookinstallaties
1.3 Brandstoffen
1.4 Verbrandingslucht, luchtovermaatfactor
1.5 Uitlaatgas (rookgas) en zijn samenstelling
1.6 Bovenste/onderste verbrandingswaarde, rendement
1.7 Dauwpunt, condensaat
2. Gasanalyse bij industriële rookgassen
2.1 Verbrandingsoptimalisatie
2.2 Procescontrole
2.3 Emissiecontrole
3. Techniek van de gasanalyse
3.1 Begrippen uit de gasanalysetechniek
3.2 Gasanalysers
4. Toepassingen van de industrie-gasanalyse
4.1 Energie-opwekking
4.2 Afvalverwerking
4.3 Stenen/grond-industrie
4.4 Metaal/erts-industrie
4.5 Chemische industrie
4.6 Andere
5. Testo-gasanalysetechniek
5.1 De onderneming
5.2 Typische instrumenteigenschappen
5.3 Overzicht van de gasanalysers
5.4 Overzicht van het toebehoren