| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Støvvagter/-målere samt CO- og O2-målere i asfaltindustrien

3 O2- og CO-målere

Brancheundersøgelsen viser, at godt halvdelen af anlæggene har O2-måler, og kun et anlæg har en CO-måler.

Ingen anlæg anvender O2-målingen til styring af forbrændingsprocessen. Der er også uvist, om der overhovedet sker nogen registrering af O2-målingerne (også CO-måleren), og om de på nogen måde anvendes aktivt til kontrol af forbrændingsprocessen.

I brancheorienteringen er der følgende krav i relation til måling af O2/CO2 og CO:

  • Der skal installeres udstyr i skorstenen til kontinuert registrering af (enten CO, eller λ (O2/CO2)).
  • Der bør generelt stilles vilkår om, at forbrændingen styres automatisk med et luftoverskud λ på højest 5,5.
  • Herudover må flammen ikke afkøles ved, at stenmaterialer falder ind i selve flammen eller ved tilskud af ekstra tørreluft til selv flammen, idet et eventuelt lufttilskud skal foregå uden for selve forbrændingszonen.

Noget af baggrunden for disse krav findes i 1987/88 undersøgelsen [3], hvor der bl.a. blev fundet:

  • en klar sammenhæng mellem λ og lugtemission.
  • at røggas i sig selv har en lugt i størrelsen 500-1000 LE/m³ ved λ=1,2.
  • at en direkte fortynding til λ=4 giver en lugtemission på 100-250 LE/m³.
  • at lugten efter tørretromlen tilskrives tilstedeværelsen af uforbrændte kulbrinter i røggassen.
  • at der ikke synes at være forskel på lugtemissionen med og uden grenbrug.
  • at der er en tendens til, at gasfyrede anlæg har lavere lugtemission end oliefyrede anlæg (dette har formentlig ændret sig til i dag, hvor svovlindholdet i olien er mindre).
  • at dårlig/ufuldstændig forbrænding betyder emission af uforbrændte kulbrinter, herunder dannede PAH'er.
  • at PAH-indhold i røggassen typisk er større ved tilsætning af genbrugsasfalt end uden.

Det blev også anbefalet, at brænderens luftoverskud bør reguleres til λ=2, og yderligere tørreluft bør tilsættes uden om brænderen, som helst skal være forsynet med et brænderrør, som beskytter flammen mod unødig afkøling. Det er dog kun en beskeden del (mindre end 5) af de danske anlæg, som tilsætter tørreluften udenom brænderen.

Både CO og O2 eller CO2 er en kontrol af forbrændingens kvalitet, men hvor O2 eller CO2 i princippet kan bruges til at beregne λ og styre luftoverskuddet, kan CO kun bruges som en kontrol af forbrændingen og dermed et indirekte mål for emissionen af bl.a. PAH'er.

Asfaltanlæg kan have problemer med at overholde en maksimal λ på 5,5 i skorstenen ved lav last på brænderen, selvom både forbrændingen og λ efter tørretromlen er helt i orden.

3.1 Vurdering af O2- og CO2-måling i skorstenen

Et passende luftoverskud er nødvendig, men ikke tilstrækkelig forudsætning for en ren og energiøkonomisk forbrænding. Det vil i praksis sige, at λ skal ligge mellem ca. 2 og 5,5. Luftoverskuddet måles enten som en O2- eller CO2-måling, og ligesom for CO-målingen sker det bedst i afgangsluften fra tørretromlen, men p.g.a. det stor støvindhold og risiko for lagdeling af koncentrationen, kan det bedst lade sig gøre at måle efter posefilteret.

Anvendeligheden af en O2- eller CO2-måling i skorstenen er ikke entydig, fordi der ikke er en direkte sammenhæng til forbrændingens luftoverskud og kvalitet. Målingen kan heller ikke direkte dokumentere, om den maksimale λ på 5,5 er overholdt, fordi en sådan måling normalt ikke vil være kompenseret for vandindholdet, og λ er defineret ved tør måling.

Der sker en fortynding af det luftoverskud, brænderen er indstillet til, ved tilførsel af fortyndingsluft med:

  1. Ekstra tørreluft, der tilsættes udenom brænderen.
  2. Luft der trækkes ind ved indførsel og udtagning af stenmaterialerne.
  3. Luft fra generelle utætheder i hele systemet frem til sugetræksblæseren mellem posefilter og skorsten.
  4. Luft der udsuges fra mikseren og muligvis andre procesafsnit.

Desuden påvirkes en beregnet λ af røggassens vandindhold, fordi anlægsmålere til O2 og CO2 normalt måler koncentrationen ved det aktuelle vandindhold, som varierer både med vandindholdet i stenmaterialerne og produktionens størrelse. Vandindholdet giver derfor en ekstra fortynding og dermed større λ i forhold til en tør måling.

Beregning af ud λ fra måling af O2 eller CO2 i skorstenen vil derfor give højere resultat, end det brænderen er indstillet til. Brænderen kan således være indstillet til og køre med en λ på 2-3, selvom der måske måles en , der er større end 5,5 i skorstenen, p.g.a. fortyndingsluften og de aktuelle driftstilstande. Forholdet er mest udtalt ved lav last på brænderen, hvor røggasmængden er mindst i forhold til mængden af fortyndingsluft. Hvis sugetræksblæseren ikke kan reguleres tilstrækkelig langt ned, så kan mængden af fortyndingsluft ved lav last være forholdsvist meget større end ved høj last.

Andelen af fortyndingsluft vil variere med belastningen på tørretromlen, og samlet betyder fortyndingsluften og i nogen grad vandindholdet, at det ikke er muligt at anvende en O2- eller CO2-måling i skorstenen til en direkte styring af brænderen. Det betyder også, at en grænse for λ på 5,5 målt i skorstenen ikke er en velegnet styrings- og kontrolparameter, fordi der ikke er en direkte sammenhæng til luftoverskuddet i brænderen.

Hvis O2- eller CO2-måling i skorstenen skal anvendes til en direkte styring af brænderen, skal der være styr på alle de nævnte fortyndingsforhold, og det vil formentlig være urealistisk i praksis.

O2- eller CO2-måling i skorstenen kan derfor reelt kun anvendes til en indikation af forbrændingsforholdene, med mindre værdien sammenholdes med viden om fortyndingsforholdene ved den aktuelle produktion og belastning.

Selvom grænseværdien for λ på 5,5 i skorstenen overskrides, så kan forbrændingsforholdene være gode nok, med en lav λ-værdi i selve brænderen. Energiforbruget taler for at holde så lav en λ som muligt, fordi der er væsentlige besparelsesmuligheder ved at køre med en lavere -værdi. En lavere λ-værdi vil også betyde en mindre røggasmængde, og dermed en lavere belastning på posefilteret, som dels vil medføre en lidt bedre rensning, og dels en lidt længere levetid for filterposerne.

3.2 Vurdering af CO måling i skorstenen

CO er ikke en forureningskomponent i sig selv, men kan tjene som indikator for, hvor effektiv forbrændingen foregår. For at undgå emission af bl.a. PAH som følge af dårlig forbrænding, kan der stilles krav til røggassens indhold af CO.

Måling af CO sker bedst i afgangsluften fra tørretromlen, men p.g.a. det store støvindhold, kan det bedst lade sig gøre at måle efter posefilteret.

Brancheorienteringen angiver, at CO bør måles som præstationskontrol med en grænseværdi på 0,08 vol % ved 10% O2 tør røggas. Det angives også, at en kontinuert CO-måling vil kunne erstatte både præstationskontrollen af CO og den kontinuerte måling af O2 eller CO2.

En CO-måling vil langt mere sikkert kunne afsløre problemer med forbrændingen uanset årsagen, end en måling i skorstenen af O2 eller CO2 vil kunne. CO-målingen vil dog ikke umiddelbart kunne anvendes til dokumentation for overholdelse af emissionsgrænsen på 0,08 vol % ved 10% O2 tør røggas, fordi det vil forudsætte samtidig måling af O2, temperatur og vandindhold, for at kunne omregne målingen til referencetilstanden.

3.3 Samlet vurdering og anbefaling

Kontrol af λved måling af O2 eller CO2 i skorstenen er problematisk, fordi der ikke er en direkte sammenhæng mellem λ i skorstenen og λ i forbrændingen.

Hvis krav om beregning af ved måling af λ O2 eller CO2 i skorstenen fastholdes, bør der tages højde for fortyndingen, således at målingen bedst muligt giver en reel værdi for λ efter tørretromlen, og dermed mere direkte afspejle forbrændingsforholdene. Det kunne være ved en graduering af kravet til , så der tillades en højere værdi end 5,5 ved lav last, men der findes ikke data, der kan dokumentere, hvordan en sådan graduering skulle være.

En CO-måling vil langt mere sikkert kunne afsløre problemer med forbrændingen uanset årsagen, end en måling af O2 eller CO2 vil kunne.

CO-målingen vil dog ikke umiddelbart kunne anvendes til dokumentation for overholdelse af emissionsgrænsen, fordi måleresultatet ikke umiddelbart kan omregnes til referencetilstanden.

Et CO vilkår defineret ved driftssituationen, d.v.s. uden korrektion for hverken vandindhold eller O2-koncentration, ville være meget nemmere at håndtere, fordi det vil svare direkte til CO-målerens visning.

Forbrændingens kvalitet kunne kontrolleres og dokumenters ved akkrediterede målinger til bestemmelse af λ og CO, med et til 3 års mellemrum.

Hovedparten af anlæg med gasbrændere er underlagt 2 årlige lovpligtige tilsyn og justering af brænderne, men der er ikke krav om, at målingerne udføres akkrediteret. Oliebrændere er ikke omfattet af tilsvarende lovpligtige eftersyn.

Fodnoter

[3] Undersøgelse af støv-, PAH-, SO2- og lugtemissionen fra stationære asfaltværker med og uden genbrug 1987/88. Udført af dk-TEKNIK for Miljøstyrelsen og Asfaltindustrien

 

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |



Version 1.0 Februar 2006, © Miljøstyrelsen.