Anlæg # 17. Gasturbineanlæg, EGT Typhoon. Målerapport November 2009

Transkript

1 Anlæg # 17 Gasturbineanlæg, EGT Typhoon Målerapport November 2009

2 DGC-rapport Anlæg # 17 1/15 Anlæg # 17 Gasturbine EGT Typhoon Jan de Wit Dansk Gasteknisk Center a/s Hørsholm 2009

3 DGC-rapport Anlæg # 17 2/15 Titel : Anlæg # 17 Rapport kategori : Målerapport Forfatter : Jan de Wit Dato for udgivelse : Copyright : Dansk Gasteknisk Center a/s Sagsnummer : Sagsnavn : Emissionskortlægningsprojekt for decentral kraftvarme 2007 (Miljøprojekt-Energinet.dk) Brug af DGC s navn ved markedsføring og gengivelse af prøvningsrapporten med prøvningsresultater ud over i sin helhed er ikke tilladt uden DGC s skriftlige tilladelse. Rapporten er kun gældende for det afprøvede apparat eller anlæg, som det er stillet til rådighed af klienten for prøvningen og i den tilstand, som det er beskrevet i denne rapport. Bemærk: Alle usikkerheder angivet i denne rapport er absolutte, medmindre andet er nævnt. Juli 1997

4 DGC-rapport Anlæg # 17 3/25 Indholdsfortegnelse Side 1 Prøvningsresultater Rekvirent Opgavebeskrivelse Anlægsbeskrivelse Data for gasturbine Udførte målinger Måleresultater Emission Øvrige driftsdata Analyseresultater, lattergas Bilag 1. Måleværdier, grafisk præsentation 2. Usikkerhedsbudget for emissionsmåling 3. Analyse af lattergas

5 DGC-rapport Anlæg # 17 4/14 1 Prøvningsresultater Dansk Gasteknisk Center a/s (DGC) har den som en del af Energinet.dk emissionskortlægningsprojektet udført energi- og miljømåling på en EGT Typhoon gasturbine. Der er udført emissionsmåling af en times varighed ved fuldlastdrift. I Tabel 1 er angivet timemiddelværdier for CO- og NO x emission. Værdierne refererer til tør røggas. Tabel 1 Timemiddelværdi for gasturbine emission (tør røggas) Gennemsnit, Timemiddelværdi O 2 [ %-vol ] 15,1 ± 0,3 CO 1) [ mg/m 3 n ] < 9 3) NO x 1)2) [ mg/m 3 n ] 175 ± 15 3) CO 2 [ %-vol ] 3,4 ± 0,2 1) Omregnet til 5%-vol. O 2 2) NO + NO 2, NO vægtmæssigt regnet som NO 2 3) Inkl. usikkerhed på iltmåling Der er udtaget en røggasprøve for gaskromatografisk analyse af lattergas. Lattergaskoncentrationen (N 2 O)i røggassen blev målt til 0,41 ± 0,04 ppm (vol). Hørsholm, november 2009 Jan de Wit Leder af forretningsområde Kraftvarme og større kedler Steen D. Andersen Ansvarlig for DGC s emissionsmålinger

6 DGC-rapport Anlæg # 17 5/14 2 Rekvirent Energinet.dk er rekvirent i henhold til Miljø projekt Kortlægning af Emissioner fra Decentral Kraftvarme 2007.

7 DGC-rapport Anlæg # 17 6/14 3 Opgavebeskrivelse Dansk Gasteknisk Center a/s (DGC) har den som en del af Energinet.dk Miljøprojekt Emissionskortlægningsprojekt for decentral kraftvarme 2007 udført energi- og miljømåling på en naturgasfyret EGT Typhoon gasturbine. Målingen er udført af Danny Lovett, Dansk Gasteknisk Center a/s. Der er ikke udført service eller gennemført justeringer, med henblik på at minimere emissionerne fra anlægget, i forbindelse med målingerne. Under målingerne var anlægget repræsenteret ved medarbejderne. Denne prøvningsrapport er kvalitetssikret af Steen D. Andersen, Dansk Gasteknisk Center a/s.

8 DGC-rapport Anlæg # 17 7/14 4 Anlægsbeskrivelse Gasturbinen er installeret på et industrielt kraftvarmeanlæg. Den anvender naturgas som brændsel. Varmeproduktionen anvendes til produktion af procesdamp. Gasturbinen er installeret i Der er foretaget en teknisk renovering indenfor de sidste par år. 4.1 Data for gasturbine Gasturbine: Type: EGT Typhoon Aflæst ydelse: 4800 kw e Timetal: Ca

9 DGC-rapport Anlæg # 17 8/14 5 Udførte målinger Der er udført en emissionsmåling af en times varighed ved fuldlast drift. Emissionsmålingen er udført som prøvning med DGC's måleudstyr, kalibreret før og kontrolleret efter målingen med medbragte certificerede prøvegasser. Måleresultaterne er registreret på computer ved hjælp af datalogger. Der rapporteres her måleresultater for følgende røggaskomponenter: O 2 CO NO (kortidsmåling) NO x (summen af NO og NO 2 ) CO 2 Som kontrol af last, ydelse mv. er anvendt aflæsning af gasforbrug og elydelse på basis af de på anlægget installerede målere. Der er yderligere foretaget gaskromatografiske analyser af røggassen til bestemmelse af: Lattergas emission Røggasudtaget var placeret efter dampkedel umiddelbart inden indløb til skorsten.

10 DGC-rapport Anlæg # 17 9/14 6 Måleresultater 6.1 Emission Timemiddelværdier for emissionsmålingerne fremgår af Tabel 2. Alle anførte måleværdier refererer til tør røggas. I rapportens Bilag 1 er måleværdierne vist grafisk. Tabel 2 Emissionsmiddelværdier (tør røggas) 1. time-middelværdi O 2 [ %-vol ] 15,1 ± 0,3 CO [ ppm ] < 3 NO x 1) [ ppm ] 31 ± 2 CO 2 [ %-vol ] 3,4 ± 0,2 1) NO + NO 2 NO udgjorde ca. 80 %-vol. af NO x (korttidsmåling) i det aktuelle målepunkt. Røggastemperaturen ved målepunktet var under målingen ca. 134 C. I Tabel 3 angives emissionsværdierne i mg/m 3 n omregnet til 5 % O 2 reference. Tabel 3 Timemiddelværdi for gasturbine emission (tør røggas) Timemiddelværdi O 2 [ %-vol ] 15,1 ± 0,3 CO 1) [ mg/m 3 n ] < 9 3) NO x 1)2) [ mg/m 3 n ] 175 ± 15 3) CO 2 [ %-vol ] 3,4 ± 0,2 1) Omregnet til 5%-vol. O 2 2) NO + NO 2, NO vægtmæssigt regnet som NO 2 3) Inkl. usikkerhed på iltmåling

11 DGC-rapport Anlæg # 17 10/ Øvrige driftsdata I Tabel 4 er anført en række andre data for anlæggets drift under målingen. Tabel 4 Supplerende målinger Temperatur, udendørs 2) [ C ] 9 Relativ fugtighed, udendørs 2) [ % RH ] 75 Barometerstand 2) [ hpa ] 1005 Temperatur ved indsugning 2) [ C ] 9 Rel. fugtighed ved indsugning 2) [ % ] 78 Cos ϕ 1) - 1,00 Turbinedata: Hastighed 1) rpm Turbine afgang 1) C 554 Differenstryk, indsugningsfilter 1) mmvs 40 Dampproduktion: Dampydelse 1) kg/h Temperatur 1) C 175 Tryk 1) bar 7,8 1) Baseret på de på værket installerede målere / SRO-anlæg 2) Aflæst på DGC s medbragte måleinstrumenter

12 DGC-rapport Anlæg # 17 11/ Analyseresultater, lattergas DGC udtog en røggas prøve for efterfølgende gaskromatografisk analyse hos DGC. Prøven er analyseret for lattergas. Se bilag 3. Gasturbiner har med deres kontinuerte forbrænding og varme brændkammer forventeligt en meget lav UHC emission i forhold til andre forbrændings teknologier. Der er derfor ikke analyseret for uforbrændte kulbrinter. Lattergaskoncentrationen (N 2 O)i røggassen blev målt til 0,41 ± 0,04 ppm (vol).

13 DGC-rapport Anlæg # 17 12/14 Måleværdier, grafisk præsentation BILAG 1 Anlæg 17, , EGT Typhoon gasturbine O CO, NO & NOx [ppm] NO x NO O2 [%-vol] CO :02 10:07 10:12 10:17 10:22 10:27 10:32 10:37 10:42 10:47 10:52 10:57 11:02 Tidspunkt

14 DGC-rapport Anlæg # 17 13/14 Usikkerhedsberegninger for emissionsmålinger BILAG 2 Anlæg 17 / EGT Typhoon gasturbine USIKKERHEDSBUDGET VED EMISSIONSMÅLING : Værdi: Bidrag: Korrigeret værdi: Temperatur ved kalibrering: t cal C 25 O2-måling (Servomex 570A): vol.% 15.1 Grund-usikkerhed: ± 0.2 % abs. 1.3 Temperatur: ± ( * t rum-t cal ) % rel. t rum C Liniaritet: ± 0.2 % abs. 1.3 Samlet usikkerhed: ±vol.% 0.3 O2-effekt ved omregning: ± (1- (20.95-O2 mid.)/(20.95-o2min.))*100 ± % rel. 5.6 CO-måling (Hartmann & Braun, URAS 14): ppm 2 6 mg/m 3 n ved 5%O 2 Måleområde, fs *): ppm 241 ± 0.5 % fs 63.9 Temperatur: ± (0.3* t rum-t cal ) % rel. t rum C Liniaritet: ± 1 % fs Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0 Samlet usikkerhed ekskl usikkerhed på iltmåling: ±ppm mg/m 3 n ved 5%O 2 Samlet usikkerhed inkl. usikkerhed på iltmåling: ±ppm mg/m 3 n ved 5%O 2 *) Måleområdet er sat til koncentrationen i den anvendte spangas NOx-måling (Eco Physics CLD 62): ppm 31 Måleområde, fs: ppm 125 Grund-usikkerhed: ± 1 % fs 4.1 Temperatur: ± 2% rel. t rum C Liniaritet: ± 1 % fs 4.1 NO NO ppm 25 NO2 konvertering: *NO2ppm ±0.05*NO2ppm abs. NO2 ppm Tværfølsomhed CO2: - 0.1*CO2% ± 0.1 % rel Tværfølsomhed H2O: - 0.5*( *td)% ± 0.5 % rel. td C Tværfølsomhed NH3: +0.6*NH3ppm ± 0.2*NH3ppm % abs. NH3 ppm Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0 NOx korrigeret: ppm mg/m 3 n ved 5%O 2 Samlet usikkerhed ekskl usikkerhed på iltmåling: ±ppm mg/m 3 n ved 5%O 2 Samlet usikkerhed inkl. usikkerhed på iltmåling: ±ppm mg/m 3 n ved 5%O 2 CO2-måling (Hartmann & Braun, URAS 14): vol.% 3.37 Måleområde, fs: vol.% 15 Grund-usikkerhed: ± 0.5 % fs 2.2 Temperatur: ± (0.3* t rum-t cal ) % rel. t rum C Liniaritet: ± 1 % fs 4.5 Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0 Samlet usikkerhed: ±vol.% 0.2

15 DGC-rapport Anlæg # 17 14/14 BILAG 3 Analyserapport, lattergas. Der er ikke analyseret for kulbrinter. Markeringen n.d. betyder i denne forbindelse ikke målt.