FAKTA FÖRBRÄNNINGSTEKNIK
Kortfattad förbränningsteknik
Kortfattat om förbränningsteknik, kemiska reaktioner vid förbränning och hur rökgasanalys ger dig ett bra underlag för optimal injustering av din förbränningsanläggning.
Syftet med förbränning är att skapa mesta möjliga energi i relation till det tillförda bränslet. Samtidigt skall minsta möjliga mängd emissioner i form av kväveoxider, svaveloxider, kolväten m.m. produceras.
För att kunna fastställa hur bra en förbränningsanläggning fungerar behöver man analysera de gaser som bildas och återstår efter förbräningen, vanligtvis syre (O2) och/eller koldioxid (CO2) samt koloxid (CO). De absolut vanligaste emissionerna som brukar mätas är kväveoxiderna (NOx) men beroende på bränsle och anläggning är även svaveloxiderna (SOx) och kolväten vanliga mätparametrar.
Även rökgasens temperatur är viktig att mäta då den är en viktig faktor vid beräkningen av anläggningens verkningsgrad samt för att undvika kondens i skorstenar.
De kemiska reaktionerna vid förbränning.
Vid en förbränning sker ett stort antal kemiska reaktioner. Den viktigaste ur energisynpunkt är reaktionen mellan bränslets kol och luftens syre som ger koldioxid som resultat i rökgaserna. Dessutom, beroende på bränsle, reaktionen mellan bränslets väte och luftens syre. I t.ex. naturgas är väteandelen ganska stor medan den är relativ liten i biobränslen.
Emissionerna
Vid förbränningen bildas även en del miljöfarliga emissioner varav de vanligaste är kväveoxider (NOx). Som vid normal förbränning består av ca. 95% NO och 5% NO2. Dessa bildas normalt vid höga förbränningstemperaturer. Beroende på bränsle och anläggning bildas även olika halter av svaveloxider, svavelväte och kolväten.
Förbränningen.
Den teoretiskt perfekta förbränningen (stökiometrisk) innebär att all luftens syre åtgår vid förbränningen och inget syre, kol eller väte återstår i rökgaserna.
Eftersom det är glest i atomernas värld behövs det ett större antal syreatomer i tilluften (luftöverskott) än vad som kommer att åtgå vid förbränningen för att alla kol- och väteatomer skall hitta en syreatom. För att uppnå en optimal förbränning handlar det därför att blanda bränsle och luft i rätt proportioner.
För lite luft ger en ofullständig förbränning med höga koloxidvärden och ev. sotbildning som resultat.
För mycket luft innebär att ”man eldar för kråkorna” d.v.s. att de heta rökgaserna inte kommer helt till nytta i värmesystemet. Dessutom blir förbränningen sämre då eldslågan kyls och koloxidhalten ökar.
Rökgasanalysen.
Enda sättet att göra en optimal injustering av en förbränningsanläggning är att mäta de olika komponenterna i rökgaserna med en rökgasmätare. Dessa har i grunden mätceller för att analysera syre (O2) och kolmonoxid (CO) samt en givare med ett termoelement för temperaturmätning. Denna bestyckning räcker för avgöra anläggningens förbränningsverkningsgrad. För lite större pannor krävs oftast också att man analyserar kväveoxiderna (NOx). För flertalet instrument finns då en NO-mätcell som tillval. I de större instrumenten finns även mätceller för andra emissioner som t.ex. svaveloxid, kolväte, svavelväte m.m.
Beräkningarna
Flertalet av de parametrar som används för att avgöra en anläggnings funktion beräknas utifrån de uppmätta värdena som t.ex. koldioxid (CO2), kväveoxider (NOx), verkningsgrad, rökgasförlust och luftöverskott.
Rökgasmätande analysinstrument från Nordtec.
Instegsmodellen
testo 300 Basic är en modern och kompetent rökgasmätare som klarar alla basmätbehov som normalt behövs för mindre pannor. Mäter O2, CO och temperatur och beräknar CO2, verkningsgrad m.m.
Proffsklass
testo 330-instrumenten klarar alla basmätuppgifter och kan dessutom väljas med NOx-funktion. Många viktiga funktioner som t.ex grafisk display, mätceller med nästan dubbla livslängden m.m.
Industriklass
testo 340- och 350-instrumenten är framför allt tänkta för större industripannor, turbiner och dieselmotorer där emissionerna är extra viktiga att analysera. De kan även logga mätdata över tid.
