Informator wentylacyjny

Informacje z zakresu wentylacji, klimatyzacji i automatyki

Przeliczniki dla stężeń i emisji N0x, S02 I CO

Luty 10th, 2013

Wyniki pomiarów stężeń NOx (NO + NO2), SO2 i CO otrzymuje się w ppm.
Przeliczenie na mg/m3 dokonuje się uwzględniając wartości gęstości tych składników spalin.

Przyjmuje się następujące gęstości:

$latex \rho_{NO}=1,3387 kg/m^{3}$,
$latex \rho_{NO_{2}} = 2,054 kg/m^{3}$,
$latex \rho_{SO_{2}} = 2,858 kg/m^{3}$,
$latex \rho_{CO} = 1,25 kg/m^{3}$.

W technice spalania operuje się w odniesieniu do tlenków azotu pojęciem NOx jako mieszaniną tlenków NO + N02.

Gęstość NOx określa zależność:

$latex \rho_{NO_{x}}=\frac{\rho_{NO}\cdot V_{NO}+\rho_{NO_{2}}\cdot V_{NO_{2}}}{V_{NO}+V_{NO_{2}}}$

gdzie:

$latex \rho_{NO}$,$latex \rho_{NO_{2}}$ – gęstości tlenków azotu, [kg/m3];
$latex V_{NO}$,$latex V_{NO_{2}}$ – objętości tlenków azotu, [ppm].

W praktyce pomiarowej często występują trudności z bezpośrednim oznaczaniem w spalinach NOx w obecności innych składników, np. SO2. Z tych względów niektóre analizatory spalin wyznaczają tylko NO, a inne podają wynik pomiaru jako sumę NO + NO2. Przyjęto odnosić wyniki stężeń tlenków azotu w przeliczeniu na NO2.

Przeliczniki rozpatrywanych tu składników spalin przedstawiają się następująco:

Dla NOx: 1 ppm = 2,054 mg/m3
NOx [mg N02/m3] = 2,054 • [/NO/ppm + /NO2 ppm]

Dla SO2: 1 ppm = 2,858 mg/m3
SO2 [mg/m3] = 2,858 • /S02/ ppm

Dla CO: 1 ppm = 1,25 mg/m3
CO [mg/m3] = 1,25 /CO/ ppm

Przy obliczeniach emisji tych składników spalin w odniesieniu do wprowadzonego strumienia energii chemicznej paliwa wykorzystuje się  jednostki g/GJ i ostatnio częściej mg/kWh. Do obliczeń należy znać wartość opałową spalanego paliwa Qw i objętość spalin suchych Vss przy występującej podczas pomiaru liczbie nadmiaru powietrza. Dane dotyczące wartości opałowych 1 wzory do obliczeń objętości spalin omówiono w podrozdziałach dotyczących paliwa i spalania. Wyniki pomiarów stężeń składników spalin w mg/m3 i emisji w mg/kWh lub w g/GJ uzyskane przy danej zawartości tlenu w spalinach, przelicza się na wartości umowne tlenu, np. O2 = 3% dla paliw ciekłych i gazowych lub O2 = 6%, 10%, 11 % 13% dla paliw stałych w zależności od badanych urządzeń i wymagań ochrony środowiska. Przeliczenie można dokonać także na wartości odpowiadające spalaniu stechiometrycznemu, tzn. przy O2 = 0%.
W różnych materiałach źródłowych podawane są gotowe przeliczniki stężeń i emisji dla spalanych paliw o określonych właściwościach. Przeliczniki zostały ustalone dla określonych umownych zawartości tlenu w spalinach. Dlatego też we wzorach podanych poniżej należy podstawiać stężenia składników spalin odniesione do tych samych zawartości tlenu. Przeliczniki emisji NOx:

  1. Przy spalaniu gazu ziemnego drugiej rodziny grupy H (G-20) według PN-EN 297:2002 o wartości opałowej Qw = 35,90 MJ/m3:Dla O2 = 0%: 1 ppm = 1,764 mg/kWh = 0,490 g/GJ
    1 mg/m3= 0,859 mg/kWh = 0,239 g/GJ
    Dla O2 = 3%: 1 ppm = 2,059 mg/kWh = 0,572 g/GJ
    1 mg/m3 = 1,002 mg/kWh = 0,278 g/GJ
  2. Przy spalaniu gazu ziemnego drugiej rodziny grupy L(G-25)według PN-EN 297:2002 o wartości opałowej Qw = 30,87 MJ/m3:
    Dla O2 = 0%: 1 ppm = 1,797 mg/kWh = 0,499 g/GJ
    1 mg/m3 = 0,875 mg/kWh = 0,243 g/GJ
    Dla O2 = 3%: 1 ppm = 2,098 mg/kWh = 0,583 g/GJ
    1 mg/m3 =1,021 mg/kWh = 0,284 g/GJ
  3. Przy spalaniu oleju opałowego o wartości opałowej Qw = 43,5 MJ/kg:
    Dla O2 = 0%: 1 ppm = 1,800 mg/kWh = 0,500 g/GJ
    1 mg/m3 = 875 mg/kWh = 0,243 g/GJ
    Dla O2 = 3%: 1 ppm = 2,124 mg/kWh = 0,590 g/GJ
    1 mg/m3 = 1,033 mg/kWh = 0,287 g/GJ
  4. Przy spalaniu węgla o wartości opałowej Qw = 17,5 MJ/kg:
    Dla O2 = 0%: 1 ppm = 1,908 mg/kWh = 0,530 g/GJ
    1 mg/m3 = 0,929 mg/kWh = 0,258 g/GJ
    Dla O2 = 6%: 1 ppm = 2,693 mg/kWh = 0,748 g/GJ
    1 mg/m3 =1,310 mg/kWh = 0,364 g/GJ
  5. Przy spalaniu węgla o wartości opałowej Q = 25,5 MJ/kg:
    Dla O2 = 0%: 1 ppm = 1,876 mg/kWh = 0,521 g/GJ
    1 mg/m3 = 0,914 mg/kWh = 0,254 g/GJ
    Dla O2 = 6%: 1 ppm = 2,646 mg/kWh = 0,735 g/GJ
    1 mg/m3 = 1,289 mg/kWh = 0,358 g/GJ

Informator wentylacyjny

Informacje z zakresu wentylacji, klimatyzacji i automatyki