Heizung und Abgas

Auf dem Weg zu einer besseren Umwelteffizienz durch die Überwachung von Stickoxiden (NOx) und Kohlenwasserstoffen (CxHy)

NOx

Warum Stickoxide (NOx) messen?

Stickoxide (NOx) sind giftige Gase, die ĂŒblicherweise bei Verbrennungsprozessen ausgestoßen werden. Deshalb unterliegen sie strengen Vorschriften der staatlichen Umweltbehörden. Die Nichteinhaltung der entsprechenden Richtlinien kann nicht nur die Gesundheit und Sicherheit der BeschĂ€ftigten gefĂ€hrden, sondern fĂŒr das Unternehmen auch Geldstrafen wegen Nichteinhaltung der Vorschriften oder sogar behördliche Schließungen zur Folge haben. Es ist von entscheidender Bedeutung, die NOx-Konzentrationen und deren Wechselwirkungen mit anderen Verbrennungsgasen, vor allem Kohlenwasserstoffen (CxHy) zu erfassen. Es gilt, zwischen den verschiedenen zu berĂŒcksichtigenden Aspekten – Verbrennungseffizienz, effiziente Wartung und Sicherheit sowie Umwelteffizienz -– ein ausgewogenes Gleichgewicht herzustellen. Die NOx-Emissionen sind ein SchlĂŒsselindikator dafĂŒr, ob eine Anlage angepasst werden muss, um die geltenden Umweltbestimmungen einzuhalten.

Wechselwirkungen zwischen NOx und Kohlenwasserstoffen (CxHy)

FĂŒr einen effizienten und sicheren Betrieb ihrer Anlagen und zur Einhaltung aller Umweltbestimmungen sind Unternehmen verpflichtet, das Monitoring aller an der Verbrennung beteiligten Gase, insbesondere NOx und CxHy, sicherzustellen und deren Zusammenwirken genau zu verstehen.

Ein guter Verbrennungsprozess ist dann gegeben, wenn alle Verbrennungsfaktoren annÀhernd ideal sind und eine optimale Verbrennungseffizienz ermöglichen. Bei einer guten Verbrennung verbinden sich Luft und Brennstoff und bilden Wasser (H2O), Kohlendioxid (CO2) und WÀrme. Die anfallenden CO-Emissionen liegen in diesem Fall unter 100 ppm. Die NOx-Konzentrationen entsprechen den von den staatlichen Umweltbehörden festgelegten Grenzwerten, es gibt keine bzw. verschwindend geringe CxHy-Emissionen, da das System beinahe 100 % des Brennstoffs nutzt, wenn der Verbrennungswirkungsgrad und die Wartungseffizienz maximal optimiert wurden.

Good combustion

Bei einer Fehlfunktion des Brenners steigen die CxHy- und CO-Konzentrationen jedoch hÀufig an, was auf eine Verschlechterung der Verbrennungseffizienz und der allgemeinen Sicherheit hinweist und gleichzeitig die Produktionskosten in die Höhe treibt.

Eine gĂ€ngige Kurzzeitlösung fĂŒr dieses Problems besteht darin, den LuftĂŒberschuss im Verbrennungssystem zu erhöhen. Dadurch wird das VerbrennungsluftverhĂ€ltnis korrigiert und die CxHy- und CO-Konzentrationen werden reduziert (von gefĂ€hrlich zu sicher). Dies fĂŒhrt aber auch zu einem Anstieg der NOx-Konzentrationen, die dann schĂ€dlich werden und in der Regel die zulĂ€ssigen Grenzwerte ĂŒberschreiten.

 

Gaskonzentrationen bei guter Verbrennung und Lösungen fĂŒr die Behebung einer Fehlfunktion des Brenners

Das folgende Schema verdeutlicht die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Verbrennungsgasen wie CO2, NOx, O2 und CxHy in drei verschiedenen Szenarien:

1) Bei einer guten Verbrennung im Kessel;

2) Bei einer Fehlfunktion des Brenners;

3) Bei Anwendung der gĂ€ngigen Kurzzeitlösung, d. h. die Fehlfunktion des Brenners wird durch Erhöhung des LuftĂŒberschusses behoben.

Good combustion complete
Si-CA 230

Maximierung der Verbrennung: Monitoring fĂŒr bessere Umwelteffizienz

Die Umwelteffizienz ist dann am höchsten, wenn ein Verbrennungsprozess eine optimale Energieleistung, einen sicheren Betrieb und die Einhaltung der von den staatlichen Umweltbehörden festgelegten Richtlinien gewĂ€hrleistet. Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe werden giftige Verbindungen in Form von Gasemissionen wie CxHy, CO und NOx freigesetzt. Wenn diese Emissionen die gesetzlich zulĂ€ssigen Grenzwerte ĂŒberschreiten, kann dies zu Zwangsmaßnahmen fĂŒhren, was von der Zwangsabschaltung eines Heizkessels bis hin zur administrativen Schließung eines ganzen Standorts reichen kann. Die Zwangsmaßnahmen gelten so lange, bis die betreffenden Systeme den Vorschriften entsprechen. Dies zeigt, wie wichtig eine regelmĂ€ĂŸige Überwachung und Wartung sind.

Um die optimale Umwelteffizienz eines Heizkessels und seinen sicheren Betrieb zu gewÀhrleisten, ist es von grundlegender Bedeutung:

1) Die von den Kessel- und Brennerherstellern empfohlenen Wartungsarbeiten und visuellen Inspektionen durchzufĂŒhren.

2) Die bei der Verbrennung freigesetzten Gase, insbesondere die Menge an ĂŒberschĂŒssigem O2, die fĂŒr eine gute Verbrennung erforderlich ist, und die in den Rauchgasen vorhandenen CO-, CxHy- und NOx--Emissionen sorgfĂ€ltig zu ĂŒberwachen.

Die Überwachung der Verbrennungseffizienz ist eine gĂ€ngige Praxis in der Fachwelt. HĂ€ufig vernachlĂ€ssigen Fachleute jedoch die Bewertung und Überwachung der Effizienz ihrer Systeme im Hinblick auf Umwelt, Wartung und Sicherheit – ein VersĂ€umnis, das sich als riskant erweisen kann. Wenn sie die Gesamteffizienz ihrer Industrieanlagen optimieren wollen, insbesondere unter BerĂŒcksichtigung von Kosten, ProduktivitĂ€t und Einhaltung von Umweltauflagen, mĂŒssen sie sich mit MessgerĂ€ten ausstatten, die fĂŒr das Management dieser wichtigen Parameter konzipiert sind.

Si-CA 230

Lösung fĂŒr die Überwachung der Umwelteffizienz: Si-CA 230

Mit dem tragbaren „ALL-IN-ONE“-Abgas- und EmissionsmessgerĂ€t Si-CA 230 bietet Sauermann professionellen Anwendern die Möglichkeit, auf einfache Weise BEIDES zu messen und zu beurteilen: Verbrennungseffizienz und Umwelteffizienz.

Dieses MessgerĂ€t wurde speziell fĂŒr die Analyse von Verbrennungsgasen, Emissionen und sicherheitsrelevanten Variablen entwickelt. Es misst und berechnet Gase (O2, CO, CO2) und relevante Parameter (Verluste, Druck, Zug) fĂŒr den Wirkungsgrad der Verbrennung. Parallel zu der Messung all dieser Parameter ermöglicht das Modell Si-CA 230 auch die direkte Messung von NO/NOx und CxHy-Kohlenwasserstoffen, die ĂŒberwacht werden mĂŒssen, um die Einhaltung der Umweltvorschriften zu gewĂ€hrleisten. Außerdem bietet das GerĂ€t dem Benutzer eine Reihe zusĂ€tzlicher Testfunktionen, wie z. B. die Überwachung von CO in der Umgebung, ein integriertes Druckmanometer oder die Messung von Differenztemperaturen. Dieses herausragende MessgerĂ€t wird mit einer mobilen Anwendung zur Fernanzeige und -steuerung geliefert und kann bis zu sechs vorkalibrierte Gasmesszellen aufnehmen, die vor Ort ausgetauscht werden können. Es verfĂŒgt ĂŒber einen Touchscreen, eine automatische Datenaufzeichnung sowie eine CO-VerdĂŒnnungsfunktion. Weiterhin können fĂŒr die RegisterfĂŒhrung oder die Anfertigung von Protokollen vor Ort Berichte erstellt und drahtlos gedruckt werden. Mit dem Kauf dieses ergonomischen und benutzerfreundlichen GerĂ€ts können Sie darĂŒber hinaus den hervorragenden technischen Support und Kundenservice von Sauermann nutzen.