Fortolkning af måleresultater fra QAL2 og AST målinger.

Transkript

1 Fortolkning af måleresultater fra QAL2 og AST målinger. 30 minutter

2 Fortolkning af QAL2/AST måleresultater og deres brug. Det er vigtigste at huske er, at standarder er ikke en lovtekst, som man følger blindt eller betragter ensidigt bogstavtro. Lidt groft sagt: Det skal være en hjælp til at tænke, ikke en erstatning for at tænke selv. Man må gerne fravige standarder, man skal blot kunne argumentere for hvis man fulgte standarden blindt, ville det føre til ufornuftige resultater. Det er også vigtigste at huske er, at alle anlægsmålere er funktionsprøvet og testet med testgasser lige inde QAL2 kalibrering gennemføres. Det vil sige at vi for gasmålere forventer en 1:1 kalibreringsfunktion, med mindre der er stratificering eller fejl i ekstraktionssystemet.

3 Det afgørende spørgsmål, man skal stille sig selv, når man får en QAL2 rapport, er om de fremsendte data overhovedet skal anvendes? Der kan være flere grunde til at de ikke skal anvendes, uden at måle instituttet som sådan har gjort noget galt. 1. Målingerne kan ligge under detektionsgrænsen, enten for Referencemetoden (SRM) eller for både SRM og den fastmonteret automatisk virkende måler (AMS). 2. Målingerne er skredet så meget, at der må være en anden årsag til skiftet i kalibreringsfunktion. 3. Valg af outliers kan være undladt, eller gennemført mindre heldigt.

4 Under detektionsgrænsen er indføjet i den nye EN14181:2014 som direktivernes (miljøgodkendelsens) usikkerhedsgrænser:

5 Nydelig kalibrering, næsten ideel, men næppe statistisk viden til ikke at trække regressionen gennem nul.

6 Men oftest er det tydeligt at målingerne ligger under detektionsgrænsen: Usikkerhedsgrænsen for støv fra EU Direktiverne og EN14181 er 3,0 [mg/nm³]

7 Men oftest er det tydeligt at målingerne ligger under detektionsgrænsen: Usikkerhedsgrænsen for TOC fra EU Direktiverne og EN14181 er 4,0 [mg/nm³] Her ligger ét sæt af målepunkter faktisk over usikkerheds grænsen, men al sund fornuft siger, at denne kalibrering kan ikke anvendes til noget som helst.

8 Men oftest er det tydeligt at målingerne ligger under detektionsgrænsen: Usikkerhedsgrænsen for NH 3 fra EU Direktiverne og EN14181 er 4,0 [mg/nm³]

9 Usikkerhedsgrænsen for CO fra EU Direktiverne og EN14181 er 5,0 [mg/nm³] Ligner en kalibrering, (og blev rapporteret som så), men det er det ikke.

10 Åbenlyst forkerte kalibreringer: Måler A dumper AST Måler B består AST Kun NO viser dette skred, andre komponenter i FTIR viser ikke forskel. Det viste det sig at være uheldigt korrigeret H 2 O kompensation i FTIR ved service. Da vi kunne regne tilbage til korrekt korrektion, sparede vi en ny AST.

11 Åbenlyst forkerte kalibreringer: Her var problemet at kalibreringsfunktionen kommer ud med en faktor på 1,67 (!). Også her var problemet et servicebesøg, som havde stillet om på H 2 O kompensationen i FTIR. Da vi kunne regne tilbage til korrekt korrektion, sparede vi en ny QAL2.

12 Dumper AST med et brag

13 Sammenlignes med QAL2 ses årsagen. Målerne er fint kalibreret omkring 1:1, men ved AST er der noget rivende galt.

14 De dublerede målere muliggjorde en sammenligning mellem dem, som konkluderede at det ikke var AMS erne, der var fejlbehæftet, men derimod SRM (instituttets målinger).

15 HKV L2 CO 2 QAL2 DEC 2015 type B y = 0,9922x R² = 0,508 Her ses en CO 2 kalibrering, der ville være dumpet, hvis EN14964 for afregning af drivhusgasser var trådt i kraft. SRM [vol%] SRM [vol%] HKV L2 CO 2 QAL type A y = 1,0617x 1,4122 R² = 0, AMS [vol%] AMS [vol%]

16 Da anlægget ikke har dublerede målere, monterede vi en FTIR parallelt med OPSIS anlægsmåleren, og her ses overensstemmelsen. Konklusionen var klar: Det var SRMmålingen (måle instituttet) der havde fejlet.

17 Rimelig kalibrering, men alle under usikkerhedsgrænsen.

18 Her falder ét punkt udenfor EU direktivets usikkerhedsgrænse, men lineraritets testen viser noget andet. Læg mærke til at en blind regression ikke er korrekt.

19 80 Ovn 4 CO kalibrering A & B mg/nm³,v AST 2014: måler B dumper test af kalibreringsfunktionen. SRM y = 1,1441x R² = 0,9947 y = 1,1072x y = 1,1393x R² = 0,9979 y = 1,0986x QAL A måler QAL B måler AST 2014 A måler AST 2014 B måler Anvendt kalib. A Anvendt kalib. B Instituttet dumper den, fordi de anvender den QAL2 regression, de selv målte i 2013, men den fandt værket utroværdig, og havde ikke implementeret den, men fastholdt y=x. 20 Efter genberegning med y=x består den AST FTIR Måler

20 Her ses hvorfor regressionstesten fejler. Afvigelserne i QAL2 er alt for store.

21 mg/nm³,v AAF L1 SO 2 QAL2 Sept 2014 y = 1,003x 0,24 y = 1,002x SO2 QAL Usikk.grænse Korrekt gennemført C kalibrering, men se lige på korrektionen: +0,3% 0,24 mg/nm³ Lin.test Linearitetstesten giver +0,2% mg/nm³,v

22 Alle målinger under usikkerhedsgrænsen

23 C kalibrering i.h.t. EN14181:2014 Støv C kalibrering med ét punkt fra funktionstesten????. Støv har ikke nogen testgas!

24 C kalibrering i.h.t. EN14181:2014

25 C kalibrering i.h.t. EN14181:2014 Afsnit 6.4.3: Der skal altså forefindes et sæt passende referencematerialer, og det findes ikke for støv! Man må absolut ikke udnævne en bestemt opsætning til at være referencetilstand. Resultatet er at værket ikke har en kalibreret måler, og derfor ikke opfylder miljøgodkendelsen.

26 Hvad gør man så med en støvmåler ved støvkoncentrationer under detektionsgrænsen? D.v.s. at hvis man er i stand til at overbevise tilsynsmyndighederne og værket om værdien af sin standard værdi, kan den anvendes, forudsat den er completely documented.

27 C kalibrering i.h.t. EN14181:2014

28 AVV Biokeddel: NO QAL2 NOV y = 0,7913x Pæn kalibrering, men ingen grund til ikke at trække regressionen gennem nul (blå). SRM ppm y = 1,0368x 30, AMS ppm

29 Perifere målinger (og CO 2 ) skal ikke korrigeres med kalibreringsfunktioner, da koncentrationerne er høje nok til at måle korrekt på. De skal repareres, hvis de ikke måler korrekt. BIOMA?

30 Dette er metode C, men korrektionerne er meget små, og endda imødegået af funktionstesten.

31 Hvornår skal man ændre en kalibreringsfunktion? Hvor den gamle kalibrerings funktion ligger 100% omsluttet af konfidensintervallet fra den nye kalibrering, bør kalibreringsfunktionerne slet ikke blive ændret, fordi vi ikke har statistisk viden til med passende signifikans at kassere den gamle funktion. Sagt på en anden måde: Når den gamle regressionslinie ligger fuldt indesluttet i det nye konfidensinterval, betyder det at der, med 95% sikkerhed, ikke foreligger data, der dømmer den gamle regressionslinie forkert.

32 Outliers. Outliers er målepunkter, hvor der tydeligvis er sket et eller andet som ikke burde være sket. Der er ingen krav til hvordan man fjerner outliers. Men følgende krav, skal være opfyldt: 1. De skal være listet i tabellerne (må ikke være skjult). 2. De skal være vist på alle diagrammerne i kontrasterende farver. 3. Man skal begrunde hvorfor de fjernes.

33 Måler A består AST Måler B dumper AST Forskellen ligger alene i hvordan outliers er håndteret. Måler A er outlier fjernet, men ikke for måler B. FTIR måler tydeligvis for meget med 1:1 kurven, så vi bryder ingen regler, ved at fastholde denne kalibreringsfunktion.

34 AST dumper. Tydelig outlier. Der er målt 7 punkter, så der er rigelig mulighed for at fjerne ét.

35 Fjernes outlier bestås AST.

36 1:1 FID måler kalibreret med en FTIR Det forklarer muligvis hvorfor kalibreringsfunktionen ligger langt under 1:1. Derudover er denne måling sikkert en outlier, så 1:1 kalibreringsfunktionen er nok den fornuftigste. En FID skal kalibreres med en FID, som er Standard Reference Metoden. Der er endnu ingen der har kunnet påvise equivalence til FTIR ved TOC målinger.

37 Problem ved stratificering Når alt det er sagt, må man også sige at der kan være fejl i målingen, som gør at den målte uacceptable kalibrering kan være rigtig. HUSK: Ved inhomogen flow eller koncentrationer skal der traverseres også ved SRMmålinger af gasarter. Det skal fremgå af skorstenscertifikatet i.h.t. EN

38 Afskæring af høje værdier. Ved installation nye FTIR, viste det sig, at de fik markant flere overskridelser af CO. En analyse viste at de gamle målere simpelthen ikke rapporterede koncentrationer over 1000 mg/m³. Det viste sig, at det var sådan ma udgangen var sat op De nye, der rapporterer måledata digitalt, havde ikke denne begrænsning

39 Ved skift til ny FTIR oplevedes mange flere CO overskridelser

40 Ved skift til ny FTIR oplevedes mange flere CO overskridelser

41 Årsagen var indstillingen af ma udgangen efter EN Opfyldelse af krav fra DS/EN og MEL16. EN for sikring af kvaliteten i anlægsmålere (AMS) foreskrives i afsnit at (største tilladelige) måleområde for øjebliksværdier er 2 x 2½ x daglig grænseværdi for kraftværker og 2 x 1½ x daglig grænseværdi for affaldsforbrændingsanlæg. Dette er mindre relevant, hvis digital dataoverførsel anvendes og ikke ma udgange. Det betyder eksempelvis at måling af CO kan anvende et måleområde på mg/m³ (henhv. 150) mg/m³, idet døgn grænseværdien er på 50 mg/nm³. (Omregning til driftstilstand giver det ca. 50 mg/m³, idet korrektion for ilt er faktor ca. 0,8 og korrektion for H 2 O er ca. faktor 1,25). Dette fører til et lavest tilladelige måleområde på mg resp /m³ efter EN , men vi så lige at målingerne ligger op til 8000 mg/m³?

42 EN14181:2014 Dette er nu med i den ny EN14181:2014, under begrebet capping (tidligere kaldt trunkering ) Det er kombineret med krav om at tiden, hvor capping finder sted ikke må overskride 2%, opgjort på månedsbasis. Hvis det overskrider 2% skal capping grænsen ændres, og måneden omregnes.

43 Indstillingen af ma udgangen efter EN Grænseværdi (ELV) Døgn -ELV [mg/nm³] ½-times ELV [mg/nm³] Minimum afskæring baseret på: Døgn -ELV [mg/nm³] ½-times ELV [mg/nm³] CO Nogle af disse er simpelthen for små til at opfylde 2% kriteriet. SO *) NO NO *) Støv TOC HCl NH Selvom det er tilladt at gå ned til 2 x 2½ x døgn ELV er det min anbefaling aldrig at gå under 2 x 2½ x ½ times ELV.

44 Beregning af capping tid ved CO overskridelser

45 Indstillingen af ma udgangen efter EN Eksempel på en afskæringsanalyse af CO inden valg af afskæringsniveau. Ved afskæring ved 500 mg/nm³ afskæres blot 0,8% af tiden, og ved afskæring ved 300 mg/nm³ afskæres blot 1,2% af tiden. Her kunne altså godt anvendes endnu lavere afskæringsniveau, hvis det ønskes (dog ikke under 250 mg/nm³). C dato 500 mg/nm trunkering 300 mg/nm3 trunkering i seconder i seconder 27/05 01/06 1,02% ,35% /06 06/06 2,36% ,06% /06 29/06 4,93% ,68% /06 04/07 0,97% ,35% /07 09/07 0,43% ,63% /07 14/07 0,65% ,95% /07 19/07 0,63% ,94% /07 24/07 0,68% ,08% /07 29/07 0,53% ,92% /07 03/08 0,79% ,06% /08 08/08 0,49% ,80% /08 13/08 0,56% ,85% /08 18/08 0,31% ,70% /08 23/08 0,17% 735 0,36% /08 28/08 0,02% 105 0,11% /08 2/09 0,22% 945 0,32% /09 7/9 0,31% ,52% /09 12/9 0,58% ,01% /09 17/09 0,26% ,51% /09 22/09 0,59% ,06% /09 27/09 0,95% ,44% /09 01/10 0,80% ,10% 3690 Middel sum Middel sum 0,83% ,26% trunkering i timer 19,30 29,13 C C Højst 5% af driftstid 0,8% 1,2% i forhold til driftstimer

46 Opsamling Efter modtagelsen af en samling QAL2 eller ASR rapporter, bør man lave et internt dokument, hvor man forholder sig til resultaterne: Hvilke resultater anvendes, og hvilke anvendes ikke, og hvorfor. Det bør fremgå at kvalitetshåndbogen hvem der har ansvaret for udarbejdelsen, og hvor den arkiveres. Vurderingen bør ligge i arkivet til fremvisning, hvis myndighederne beder om dokumentation for hvad man har anvendt resultaterne af sidste QAL2/AST til.

47 Opsamling Som det ses kan indkøb af QAL2 være en ret omstændelig sag, oftest med store omkostninger. Det er ikke løsningen blot at ringe til et institut og sige kom lige og lav en QAL2 på vores målere. Hvis man vil være sikker på ikke at løbe ind i yderligere og unødvendige omkostninger, skal QAL2 arbejdet specificeres nøje.

48 Summering Man skal bl.a. specificere (men listen er ikke udtømmende): Hvilke regler, normer og forordninger er forespørgsel baseret på? Hvem, der har ansvaret for planlægningen? Hvorledes hentes anlægsdata (analogt/digitalt), og hvem har ansvaret for det? Hvorledes håndteres data under detektionsgrænsen. Skal instituttet anføre anbefalinger i rapporten? (Det gør de som oftest, men det er klart bedst at lade være). Hvor mange målepunkter skal optages, og hvem har ansvaret, hvis outliers forårsager at der efterfølgende skal laves flere målinger? Hvilke optioner har instituttet til anvendelse af alternative SRM metoder? Hvilke muligheder har instituttet ved permanent lave emissioner (Det er nemlig langt fra altid billigere at gå over til præstationsmålinger)? Hvilke akkrediteringsdokumentation forlanges, og hvem bærer ansvaret, hvis myndighederne påpeger at analyser er gennemført af et andet institut, end forudset? Hvilke regler/begrænsninger gælder for fremmede håndværkere på anlægget. Hvilke forsikringer skal instituttet dokumentere at de har? Hvem bærer ansvaret for udstyr, der overnatter på anlægget? Hvem har ejendomsretten og eventuel offentliggørelsesret til måledata? Hvor lang tid må der gå inden rapporten skal foreligge?

49 Summering Som det ses kan indkøb af en QAL2 kampagne være en ret omstændelig sag. Derfor har vi udarbejdet specifikationer for indkøb af QAL2 målinger for: 1. Anlæg med enkelte målersystemer og analogt dataoverførselssystem. 2. Anlæg med enkelte målersystemer og digitalt dataoverførselssystem. 3. Anlæg med dublerede målersystemer og analogt dataoverførselssystem. 4. Anlæg med dublerede målersystemer og digitalt dataoverførselssystem. Alle 4 er gratis til rådighed på

50 Spørgsmål? Tak for opmærksomheden