Anlæg # 18. Gasturbineanlæg, EGT Tornado. Målerapport November 2009

Transkript

1 Anlæg # 18 Gasturbineanlæg, EGT Tornado Målerapport November 2009

2 DGC-rapport Anlæg # 18 1/14 Anlæg # 18 Gasturbine EGT Tornado Steen D. Andersen Dansk Gasteknisk Center a/s Hørsholm 2009

3 DGC-rapport Anlæg # 18 2/14 Titel : Anlæg # 18 Rapport kategori : Målerapport Forfatter : Steen D. Andersen Dato for udgivelse : Copyright : Dansk Gasteknisk Center a/s Sagsnummer : Sagsnavn : Emissionskortlægningsprojekt for decentral kraftvarme 2007 (Miljøprojekt-Energinet.dk)

4 DGC-rapport Anlæg #18 3/14 Indholdsfortegnelse Side 1 Måleresultater 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 uforbrændte kulbrinter og lattergas

5 DGC-rapport Anlæg # 18 4/14 1 Måleresultater Dansk Gasteknisk Center a/s (DGC) har den som en del af Energinet.dk emissionskortlægningsprojektet udført miljømåling på en EGT Typhoon gasturbine. DGC har 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 ] 16,2 ± 0,3 CO 1) [ mg/m 3 n ] 19 ± 11 3) NO x 1)2) [ mg/m 3 n ] 121 ± 13 3) 1) Omregnet til 5%-vol. O 2 2) NO + NO 2, NO vægtmæssigt regnet som NO 2 3) Inkl. usikkerhed på iltmåling Der blev udtaget prøve af røggas for gaskromatografisk analyse af lattergas mv. Lattergaskoncentrationen (N 2 O)i røggassen blev målt til 0,58 ± 0,06 ppm (vol). Hørsholm, november 2009 Steen D. Andersen Ansvarlig for DGC s emissionsmålinger

6 DGC-rapport Anlæg # 18 5/14 2 Rekvirent Energinet.dk er rekvirent i henhold til Miljø projekt Kortlægning af Emissioner fra Decentral Kraftvarme 2007.

7 DGC-rapport Anlæg # 18 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 miljømåling på en naturgasfyret EGT Tornado gasturbine. Målingen er udført den af Danny M. 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. Anlægget var under målingerne endvidere repræsenteret ved medarbejderne. Denne målerapport er kvalitetssikret af Jan de Wit, Dansk Gasteknisk Center a/s.

8 DGC-rapport Anlæg # 18 7/14 4 Anlægsbeskrivelse Gasturbinen er installeret på et kraftvarmeanlæg i en større by. Den anvender naturgas som brændsel. Anlægget er forsynet med udstyr for reduktion af NO X. Gasturbinen er installeret i Der er foretaget en teknisk renovering indenfor de sidste par år. 4.1 Data for gasturbine Gasturbine: Type: EGT Tornado Nominel ydelse: 6100 kw e Timetal: Ca Byggeår: 1989 DeNO X -anlæg: 2007

9 DGC-rapport Anlæg # 18 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 ) Som kontrol af last, ydelse mv. er anvendt aflæsning af gasforbrug og elydelse på basis af de på anlægget installerede målere. Der er yderligere udtaget prøve af røggassen til bestemmelse af: Lattergas emission Røggasudtaget var placeret i røggaskanal efter DeNOx-anlæg og røggaskedel, inden tilledning til skorsten.

10 DGC-rapport Anlæg # 18 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 ] 16,2 ± 0,3 CO [ ppm ] 5 ± 3 NO x 1) [ ppm ] 18 ± 2 1) NO + NO 2 NO udgjorde ca. 87 %-vol. af NO x (korttidsmåling) i det aktuelle målepunkt. Røggastemperaturen ved målepunktet var under målingen ca. 54 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) Gennemsnit, Timemiddelværdi O 2 [ %-vol ] 16,2 ± 0,3 CO 1) [ mg/m 3 n ] 19 ± 11 3) NO x 1)2) [ mg/m 3 n ] 121 ± 13 3) 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 # 18 10/ Øvrige driftsdata I Tabel 4 er anført en række andre data for anlæggets drift under målingen. Tabel 4 Supplerende målinger Gasturbine Temperatur, udendørs 2) C 10 Relativ fugtighed, udendørs 2) % RH 92 Barometerstand 2) hpa 1010 Inlet air temp. C 12 Cos ϕ 1) - 0,94 Comp exit temp. C 362 Interduct-temperatur 1) C 692 Tmax 1) C 1041 Smøreolietemperatur, manifold 1) C 49 Smøreolietryk 1) bar 2,2 NH 3 l/h 15,7 17,0 Shaft-speed 1) rpm ) Baseret på de på værket installerede målere/sro-anlæg 2) Aflæst på DGC s medbragte måleinstrumenter

12 DGC-rapport Anlæg # 18 11/ Analyseresultater, lattergas DGC udtog en røggas prøve for efterfølgende gaskromatografisk analyse hos DGC. Gasturbiner har med deres kontinuerte forbrænding og varme brændkammer forventeligt en meget lav UHC emission i forhold til andre forbrændingsteknologier, der er derfor ikke analyseret for sammensætning af kulbrinter i røggassen. Lattergaskoncentrationen (N 2 O)i røggassen blev målt til 0,58 ± 0,06 ppm (vol).

13 DGC-rapport Anlæg # 18 12/14 Måleværdier, grafisk præsentation BILAG 1 Anlæg 18, , EGT Tornado gasturbine O CO, NO & NOx [ppm] NO x NO O2 [%-vol] CO :25 09:30 09:35 09:40 09:45 09:50 09:55 10:00 10:05 10:10 10:15 10:20 10:25 Tidspunkt

14 DGC-rapport Anlæg # 18 13/14 Usikkerhedsberegninger for emissionsmålinger Bilag 2 Anlæg 18 / time EGT Tornado gasturbine USIKKERHEDSBUDGET VED EMISSIONSMÅLING : Værdi: Bidrag: Korrigeret værdi: Temperatur ved kalibrering: t cal C 24 O2-måling (Servomex 572): vol.% 16.2 Grund-usikkerhed: ± 0.2 % abs. 1.2 Temperatur: ± ( * t rum-t cal ) % rel. t rum C Liniaritet: ± 0.2 % abs. 1.2 Samlet usikkerhed: ±vol.% 0.3 O2-effekt ved omregning: ± (1- (20.95-O2 mid.)/(20.95-o2min.))*100 ± % rel. 6.3 CO-måling (Hartmann & Braun, URAS 14): ppm 5 19 mg/m 3 n ved 5%O2 Måleområde, fs *): ppm 241 ± 0.5 % fs 26.1 Temperatur: ± (0.3* t rum-t cal ) % rel. t rum C Liniaritet: ± 1 % fs 52.1 Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0 Samlet usikkerhed ekskl usikkerhed på iltmåling: ±ppm mg/m 3 n ved 5%O2 Samlet usikkerhed inkl. usikkerhed på iltmåling: ±ppm mg/m 3 n ved 5%O2 *) Måleområdet er sat til koncentrationen i den anvendte spangas NOx-måling (Eco Physics CLD 62): ppm 17 Måleområde, fs: ppm 100 Grund-usikkerhed: ± 1 % fs 5.7 Temperatur: ± 2% rel. t rum C Liniaritet: ± 1 % fs 5.7 NO NO ppm 15 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%O2 Samlet usikkerhed ekskl usikkerhed på iltmåling: ±ppm mg/m 3 n ved 5%O2 Samlet usikkerhed inkl. usikkerhed på iltmåling: ±ppm mg/m 3 n ved 5%O2

15 DGC-rapport Anlæg # 18 14/14 BILAG 2 Analyserapport, lattergas