Analýza kouřových plynů

Analýza kouřových plynů

Spalování je přeměna primární chemické energie obsažené v palivu na teplo (sekundární energii) procesem oxidace. Spalování je tedy technický pojem pro chemickou reakci mezi kyslíkem a spalitelnou složkou obsaženou v palivu. Tato reakce je doprovázena uvolněním energie. Procesy spalování probíhají za vysokých teplot (až 1 000 °C i více). Kyslík potřebný pro spalování obvykle pochází ze vzduchu přiváděného do místa spalování.

Ze spalovacího procesu se uvolňuje určité množství plynu (nazývaného spaliny) a zůstávají zbytky (popel, škvára). Množství spalin a zbytků závisí na druhu paliva.

V důsledku rostoucího objemu využití spalování je životní prostředí stále více zatěžováno zvětšujícími se koncentracemi škodlivých zplodin. Smog, kyselé deště a rostoucí počet alergiků jsou přímými následky tohoto vývoje. Cesta k ekologicky šetrné výrobě energie proto musí vést přes redukci objemu zplodin. Množství škodlivých zplodin vznikajících při spalování lze účinně omezit jen převedením dosavadních soustav na spalování optimálních paliv za optimálních podmínek nebo jejich odstavením.

Analýza kouřových plynů umožňuje stanovit koncentraci škodlivých látek a optimálně nastavit otopnou soustavu tak, aby bylo omezeno množství zplodin a aby proces spalování byl co nejúčinnější.

Kouřové plyny jsou složeny z dusíku (N₂), oxidu uhličitého (CO₂), vodních par (vlhkosti), kyslíku (O₂), oxidu uhelnatého (CO), oxidů dusíku (NO_x), oxidu siřičitého (SO₂), nespálených uhlovodíků (C_xH_y), sazí (C) a prachu.

Pro snadné sledování a řízení spalovacího procesu má společnost Testo velký výběr přístrojů. Lze s nimi pohodlně dosáhnout optimálních výsledků.

Analyzátory spalin Testo 330

Analyzátory spalin Testo 330 nové generace nabízejí vše potřebné k tomu, aby bylo možné dokonale, bezpečně a snadno měřit všechny potřebné veličiny: koncentrace O², CO (do 30 000 ppm), NO (0 až 3 000 ppm, popř. 0 až 300 ppm), teplotu spalin, teplotu a tlak nasávaného vzduchu a tah komínu. Vypočítat lze koncentraci CO², účinnost, ztrátu na komínu a rosný bod spalin. K dispozici je velkokapacitní paměť (až 400 míst), diagnostika přístroje (zobrazení kapacity akumulátorů, stavu senzorů, výkonu pumpy atd.) a velké množství jiných funkcí. Nový, velmi robustní sdružený konektor sondy neumožňuje chybné zapojení cesty plynu. Ergonomická rukojeť pomáhá při přesném umístění sondy. Hadice jsou odolné proti zlomení a mechanickému poškození a jsou velmi skladné. Přístroje se obsluhují normalizovaným postupem. Navádění uživatele výběrem funkcí z menu předchází chybám a šetří čas. Důležitou předností popisovaného analyzátoru je velký displej s možností zobrazit až osm hodnot současně. Obslužné menu přístroje a kompletní dokumentace včetně softwaru jsou v českém jazyce.

Analyzátor Testo 350 M/XL

Testo 350 M/XL je přenosný analyzátor, kterým lze měřit koncentrace 0², CO, NO, NO², SO², C^xH^y a H²S. Pro své specifické vlastnosti a příslušenství, kam patří např. chladič plynu, automatická kalibrace a automatické čištění odběrové sondy, je vhodný pro kontinuální měření, i po dobu několika týdnů. Tím se otevírají nové možnosti použití analyzátoru pro analýzu spalin. V analyzátorech Testo jsou použity především elektrochemické senzory na principu iontově selektivní potenciometrie. Je tomu tak především pro jejich malé rozměry a malou spotřebu energie, díky nimž jsou vhodné pro přenosná zařízení.

Senzory jsou naplněny roztokem elektrolytu, do kterého jsou ponořeny dvě, popř. tři – podle měřené složky, elektrody, na které je přivedeno elektrické napětí. S okolím jsou senzory spojeny membránou, která je pro plyny propustná. Lze jimi měřit koncentrace O², CO, NO^x. Využití těchto senzorů však od výrobce vyžaduje zkušenosti a know-how, aby bylo možné splnit specifické požadavky provozních aplikací.

Pro stanovení hodnoty koncentrace oxidu uhličitého (CO²) se u většiny analyzátorů kouřových plynů používá výpočet podle vzorce:

Kde c_v1 je objemová koncentrace CO₂, c_v1max maximální objemová koncentrace CO₂ ve spalinách (závisí na druhu paliva), c_v2max objemová koncentrace O² ve vzduchu, který je přiváděn do místa spalování (běžná hodnota je 21 %), c_v2 objemová koncentrace O₂ ve spalinách (měřená hodnota).

Výjimkou je právě analyzátor testo 350M/XL. Pro přímé měření koncentrace CO₂ je zde použit bezrozkladový infračervený senzor. Tento senzor, vyvinutý firmou Testo, má měřicí rozsah 0 až 50 % obj. CO₂.

Senzor pracuje jednokanálovou dvoupaprskovou metodou. V miniaturním pouzdru jsou umístěny dva infračervené přijímače a před nimi dva různé optické filtry – měřicí a referenční. Měřicí filtr propouští pouze záření o vlnové délce okolo 4,27 µm. Tato vlnová délka je molekulami CO₂ absorbována. Referenční filtr propouští záření o vlnové délce přibližně 4,0 µm, které není měřeným plynem pohlcováno. Porovnáním obou signálů vyhodnotí elektronika koncentraci CO₂ v plynu.

Martin Dragoun,
Testo, s. r. o.

Testo, s. r. o.
Jinonická 80
158 00 Praha 5
e-mail: info@testo.cz
http://www.testo.cz