Systematisk lugtmåling på gasmtrbaserede kraftvarmeanlæg Malene Nielsen Dansk Gasteknisk Center a/s Hørshlm 1998
Titel Rapprt kategri Frfatter Dat fr udgivelse Cpyright Sagsnummer Sagsnavn ISBN Systematisk lugtmåling på gasmtrbaserede krnftvarmeanlreg Prjektrapprt Malene Nielsen Juni 1998 Dansk Gasteknisk Center a/s 717.10; H:\717\lO\rapprt\MNI lugtrapprt FAU 2- endelig udgave.dc Systematisk lugtmåling 87-7795-158-1 Fr ydelser af enhver art udført af Dansk Gasteknisk Center a/s (DGC) gælder: at DGC er ansvarlig i henhld til "Almindelige bestemmelser fr teknisk rådgivning & bistand (ABR 89) ", sm i øvrigt anses fr vedtaget fr pgaven. at erstamingsansvaret fr fejl, frsømmelser eller skader ver fr rekvirenten eller tredjemand gælder pr. ansvarspddragende fejl eller frsømmelse g altid begrænses til l 00% af det vederlag, sm DGC har mdtaget fr den pågældende ydelse. Rekvirenten hlder DGC skades/øs fr alle tab, udgifter g erstamingskrav, der måtte verstige DG C's hæftelse. at DGC skal- uden begrænsning- ntlevere egne ydelser i frbindelse medfejl g frsømmelser i DGC's materiale. Juli 1997
DG C-rapprt 1 Indhldsfrtegnelse Side l Frrd........ 2 2 Resume g knklusin...... 3 3 Indledning...... 5 3.1 Baggrund...... 5 3.2 Frmål......................... 6 4 Udførte målinger g anvendt måleudstyr.... 7 5 Måleresultater... 8 5.1 Måling af lugtemissin på fem gasmtrtyper...... 8 5.1.1 Luftverskud g tændingssystem...... 10 5.1.2 NOx-emissin... 11 5.1.3 UHC-ernissin...... 12 5.1.4 Mtrtype... 12 5.1.5 Smøreliefrbrug... 13 5.1. 6 Røggastemperatur... 14 5.2 Gentagne lugtmålinger på et lugtbehæftet anlæg...... 14 5.3 Måling af lugtemissin ved varieret mtrindstilling........ 16 5.4 Måling af lugtemissin ved anvendelse af frskellige smørelietyper... 21 5.5 Lugtmåling på kedelanlæg/gasturbine... 22 5.6 Lugtmåling før g efter xidatinskatalysatrer...... 23 5.7 Lugtkarakter......... 24 5.8 Referencer........ 25 Bilag l. Grafisk præsentatiner af lugtmåledata 2. Instrumentbeskrivelse, DGC 3. Lugtanalyse, dk-teknik
DGC-rapprt 2 1 Frrd Denne rapprt mfatter måledelen af et større prjekt vedr. lugtgener fra gasmtrbaserede kraftvarmeanlæg. Prjektet er udført fr gasselskabernes fagudvalg fr større anlæg (FAU 2). Følgende har dejtaget i prjektets (måledelens) gennemførelse (alle fra Dansk Gasteknisk Center a/s): Malene Nielsen Per Gravers Kristensen Henrik Andersen Jan de Wit Brian Schmidt Michael Andersen Rapprten er kvalitetssikret af Jan de Wit, DGC. Hørshlm, juni 1998 Malene Nielsen Prjektingeniør Afd. fr Gasanvendelse Bjarne Spiegelhauer Afdeling s chef Afd. fr Gasanvendelse
DGC-rapprt 3 2 Resume g knklusin Der kan knstateres lejlighedsvise lugtgener fraca.halvdelen af de gasmtrbaserede kraftvarmeanlæg /2/. På de anlæg, der har størst prblemer med lugtemissin, stammer lugten fra røggassen. Også krumtapudluftningen kan dg give anledning tillugtgener. I dette prjekt behandles udelukkende lugtemissin stammende fra røggasemissin. Da der ikke på baggrund af en række tidligere udførte lugtmålinger har kunnet fastslås sammenhæng til de øvrige emissinsparametre, fx NOx eller UHC (ufrbrændt kulbrinte), blev en række supplerende lugtmålinger igangsat. Der er fr i alt 5 mtrtyper udført lugtmåling på t teknisk identiske mtrer. Disse viser, at der fr ngle mtrtyper ses en str variatin af lugtemissin de frskellige mtrer imellem. Lugtemissinen fra gasmtrer ligger generelt på 2.000-30.000 LE/m 3 Lugtemissin på ver ca. 15000 LE/m 3 frekmmer kun fra frkammermtrer. Omvendt har flere frkammermtrer (tændrør samt frkammer) lige så lav lugtemissin, sm åbenkammermtrer (tændrør). Det kan endvidere knstateres, at der ikke er klar sammenhæng mellem lugtemissin g NOx- eller UHC-emissin, selvm begge må frmdes at bidrage til den samlede lugtemissin. Målinger på en mindre frsøgsmtr viste i mdsætning hertil direkte sammenhæng mellem lugt- g NOx-emissin, når mtrens driftspunkt blev varieret. Mtren har dg grundlæggende lav lugtemissin g frhldsvis høj NOx. Sidstnævntes indflydelse kan derfr være slået igennem. Gentagne målinger på samme mtr viser betydelig variatin fra måledag til måledag, men dg mindre variatin, end hvad der er knstateret fr samme mtrtype på frskellige anlæg. På anlæg frsynet med xidatinskatalysatr er der fretaget supplerende måling før katalysatr. Der er fr flere katalysatrer målt reduktin af lugtkncentratinen på p til 60%, mens der fr andre ikke ses ngen ændring ver katalysatren.
DG C-rapprt 4 Der er udført supplerende lugtmålinger på tre gaskedler. Disse havde en lugtemissin på 800-3.000 LE/m 3, dvs. de ligger på et lavere niveau end mtrerne. Endvidere er der udført måling på en enkelt gasturbine, der havde en lugtemissins på kun 3-400 LE/m 3. Dbbeltbestemmelser (røgprøver udtaget samme tid g sted) af lugtemjssin har vist, at den samlede usikkerhed på lugtemjssinsbestemmelsen kan være betydelig. Der er målt en frskel på p mkring en faktr 2.
DGC-rapprt 5 3 Indledning 3.1 Baggrund Der er i Danmark installeret ca. 600 gasmtrer frdelt på mkring 400 anlæg. I 1995 blev der gennemført en spørgeskemaundersøgelse, sm viste, at der fra halvdelen af de gasmtrbaserede anlæg var lejlighedsvise lugtgener /2/. Gasmtrbaserede kraftvarmeanlæg er mange steder placeret på tidligere kedelbaserede fjernvarmecentraler beliggende i bebelsesmråder eller i tæt tilknytning til byen, der frsynes. Lugtgener fra gasmtranlæggene kan grundlæggende stamme fra enten krumtapudluftningen eller fra røggassen. Røggasmængden når gasmtranlæg er i drift er markant højere end fra et kedelanlæg, hvilket dels skyldes en højere energimsætning pga. af samtidig elprduktin, dels at der benyttes højere luftverskud (lean-bum mtrer), g dels at mtren typisk udelukkende arbejder ved fuldlast g leverer prduktinen ver krtere tid. Krumtapudluftningen er nrmalt placeret i bygningens tag, g der kan fte knstateres lugt herfra, hvis man kmmer tilstrækkelig nær denne. Tidligere målinger viser højt indhld af kulbrinte i krumtapudluftningen. Fr de værker, hvr der har været knstateret lugtgener, har generne dg ikke været værst ved de nærmeste naber, men lidt længere væk. Dette taler fr, at lugtgenerne fra disse anlæg ikke stammer fra den lavtsiddende krumtapudluftning. Alle lugtmålinger i dette prjekt er udført i røggassen. DGC havde før igangsættelsen af dette prjekt gennemført 22 lugtmålinger frdelt på 10 anlæg. Røggassen til disse målinger blev udtaget frskellige steder i udstødssystemet på både anlæg med g uden lugtgener. Målingerne viste emissiner på mellem 1500 g 30000 LE 1 /m 3, dvs. en markant variatin. Disse målinger gav ikke et klart billede af hverken sammenhængen til øvrige emissinsparametre eller effekten af røggasrensning. Da måleresultaterne må behandles med varsmhed pga. den relativt høje usikkerhed, der er frbundet med lugtmåling, var der behv fr at udbygge målegrundlaget 1 LE = lugtenheder
DGC-rapprt 6 3.2 Frmål Frmålet med dette prjekt har været at fretage systematiske lugtmålinger fr derved at udbygge datagrundlaget fr vurdering af eventuelle løsningsmdeller. I frbindelse med lugtmålingerne er der samtidig udført registrering af emissin g øvrige parametre, sm kan tænkes at have betydning fr et anlægs lugtniveau. Målingerne er udført i tre blkke: Fr fem af de mest anvendte gasmtrtyper er udført måling af lugt på t frskellige anlæg På en mtr, hvr der har været knstateret relativ høj lugtemissin, er der fretaget gentagne lugtmålinger ved frskellige vejrmæssige frhld Der er udført lugtmåling ved frskellige mtrindstillinger (last, luftverskud g tænding) Da de første målinger antydede, at der kunne være sammenhæng mellem lugtemissin g enten smørelieemissin eller -type, er der suppleret med lugtmåling ved anvendelse af frskellige smørelier på samme mtr. Ved måling på mtrer frsynet med xidatinskatalysatr er der suppleret med måling før katalysatr.
DGC-rapprt 7 4 Udførte målinger g anvendt måleudstyr Der er udført måling, sm beskrevet i afsnit 3.2. Alle mtrer, hvrpå der er målt, er lean-bum gasmtrer, dels frkammer- g dels åbenkammer mtrer. Der er suppleret med måling af lugtemissin fra enkelte gaskedelanlæg samt en gasturbine. Der er i frbindelse med samtlige målinger udført såvel lugtmåling sm måling af 0 2, CO, NOx g UHC. Hvedparten af målingerne er krdineret med systematiske aldehydmålinger, sm rapprteres separat /3/. Måling af 0 2, CO, NOx g UHC er fretaget med samme udstyr g efter samme prcedure, sm fr øvrige ernissinsmålepgaver, herunder kalibrering med medbragte kalibreringsgasser mv. Bilag 2 beskriver det anvendte måleudstyr fr disse målinger. DGC har udtaget røggasprøveme, mens lugtanalyserne er fretaget af dk TEKNIK. dk-teknik' s analyseprcedure er beskrevet i Bilag 3. Røggassen frtyndes med kvælstf fr at undgå kndensatin i pserne. Frtyndingsfrhldet er tilstræbt at være 5-l O. Frtyndingsgraden er bestemt ved måling af C0 2 -indhld i røggas samt i frtyndet røggas. DGC' s målinger benyttes til bestemmelse affrtyndingsfrhldet, mens dk-teknik's målinger benyttes til kntrl. Røggassen er så vidt muligt udtaget med meget krt røggasudtag eller evt. med pvarmet slange. Røggassen er brtset fra målinger før katalysatr udtaget efter røggaskedel Følgende data er registreret: Røggastemperatur U de temperatur Relativ fugtighed af udeluft Smøreliefrbrug (plyst af værket) Smørelietype Mtrtyperne hldes annyme i denne rapprtering, men karakteriseres i relatin til øvrige driftsparametre.
DGC-rapprt 8 5 Måleresultater 5.1 Måling af lugtemissin på fem gasmtrtyper Der er under denne aktivitet fretaget måling af lugtemissin på fem frskellige gasmtrtyper. Fr hver gasmtrtype er der fretaget måling på t mtrer. Mtrtyperne angives nedenfr sm mtrtype a-e. I Tabel l er de målte værdier fr lugtkncentratin i røggassen angivet. Fruden de målte lugtkncentratiner er angivet øvrige emissinskmpnenter samt vejnnæssige data mv.
Mtrtype Lugt- O z CO NO x UHC Tem p kncentratin Enhed LE/m:. % ppm ppm ppm c (ufrtyndet) (a) 13333 11,6 423 90 1520 76 9615 Udeluft Tem p. RH B a r c % meter [hpa] 11,7 63 1021 Smørelie- Smørelietype frbrug g/kwh. mineralsk/ syntetisk 0,3-0,4 mineralsk G) l., lll "' "' ::l (a) 31000 11,6 390. 86 1486 (b) 7220 11,5 405 221 3900 80 (b) 9000 11,7 370 110 2550 90 (c) 6200 12,8 430 39 2161 100 7400 (c) 7263 12,2 360 81 1935 110 7029 (c) 6493 12,0 398 111 2100 110 12941 (d) 7440 9,5 >500 276 1460 415 (d) 6500 8,5 457 213 1610 125 (c) 14321 9,0 450 IH6!!05-7757 (e) 8895 8,8 450 328 822. 10495 (e) 9798 8,8 425 326 680. 22,3 64 1027 26-1019 20 66 1016 18 55 1018 13 81 1001 13 81 1001 11,4 50 1008 17,4 90 1024 16 73 1016 16 73 1016 16 73 1016 0,3-0,4 mineralsk 0,2-0,3 mineralsk. mineralsk -. 0,24 mineralsk 0,24 mineralsk - - - syntetisk 0,53 lllincralsk 0,53 mineralsk 0,53 mineralsk..._ """..._ l:::!..._... :::..._... :l...... 'c>... - 1:::1. "" ;..;-- :::-- Q l:::! -s OQ... '\:) :::. C>...... l"'
DG C-rapprt 10 I Figur 1-4 er vist en række afbildninger af lugtemissinens relatin til øvrige parametre. De her viste diagrammer inkluderer alle de af DGC udførte lugtmålinger. Y deriigere diagrammer findes i Bilag l. Fr nedenstående parametre kan der ikke ved sammenligning af frskellige mtrtyper knstateres indflydelse på den målte lugtemissin: Temperatur ved udtagning af røggasprøven CO-emissin NOx-emissin UHC-emissin Udetemperatur g barmeterstand Nedenfr er parametre, der synes relevante fr lugtemissinen, nærmere behandlet. 5.1.1 Luftverskud g tændingssystem Lugtemissin på ver 15000 LE/m 3 er kun målt på frkammermtrer, der alle har et iltindhld i røggassen på ver 11%. Dg ses at langt fra alle frkammermtrer har lugtemissin på et højere niveau, end der ses fra åbenkammermtrer (alle med 0 2 < 11 %) (Figur l g Figur 2). Lugtemissin [LEim1 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 l 5 i' 11 l 6 7 B 9... l!: 10 11 12 13 14 Oz[%] Figur l Relatin mellem luftverskud g lugtemissin
DG C-rapprt 11 Lugtemissin [LEim1 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 Figur 2 Lugtemissinfra fr- g åbenkammer mtrer 5.1.2 NOx-emissin N0 2 -indhldet i røggassen bidrager tillugtemissinen, men kan ikke alene frklare lugtniveauet Mens der fr målinger på mtren, pstillet i DGC' s labratrium, ses en klar sammenhæng til NOx-emissinen, er dette ikke tilfældet, når frskellige mtrers lugt- g NOx-emissin sammenhldes (Figur 3). Lugtemissin [LEim1 35000 30000 25000 20000 200 400 600 800 1000 NO, [ppm] Figur 3 Relatin mellem NOx-emissin g lugt (frskellige installatiner)
DGC-rapprt 12 5.1.3 UHC-emissin Selvm ufrbrændte kulbrintefraktiner må antages at være medvirkende årsag tillugtemissinen, ses der ikke ngen entydig sammenhæng mellem UHC- g lugtemissin (Figur 4). Lugtemissin [LEJm1 35000 30000 l 25000 20000 15000 10000 5000 ' 1.1 l l... l, t. 1000 2000 3000 4000 5000 UHC [ppm] Figur 4 Relatin mellem UHC- g lugtemissin (frskellige installatiner) 5.1.4 Mtrtype Betragtes alle DGC' s lugtmålinger, ses en væsentlig variatin i lugtemissin fra en given gasmtrtype (Figur 5 g Figur 6). Også ved dbbeltbestemmelse eller gentagne målinger på samme anlæg ses varierende resultat fr lugtemissin (se afsnit 5.2). Variatinen ved måling på samme mtr er dg langt fra så str, sm mellem flere mtrer af samme type (fx mtrtype C g D i Figur 6). I Figur 6 er fruden lugtemissin angivet smøreliefrbrug fr den enkelte mtrtype. Det fremgår, at der fr de mtrtyper, hvr der er målt str variatin i lugtemissin, gså er str variatin i smøreliefrbruget. De her anvendte data fr smøreliefrbrug er plyst af de enkelte anlæg eller stammer fra datalister i fagbladet "Fjernvarmen".
DG C-rapprt 13 Lugtemissin [LE/m 3 ] 12000 10000 8000 6000 1'7 4000 2000 l l l - A B Mtrtype c Figur 5 Lugtmåleresultater fr tre udvalgte mtrtyper S mø realiafrbrug [g/kwh.] 1.2 O. B 0.6 0.4 0.2 Figur 6 Variatin af lugtemissinfra udvalgte mtrtyper På baggrund af venstående er lugternissinens afhængighed af smøreliefrbrug g -type undersøgt nærmere, se afsnit 5.1.5 g 5.4. 5.1.5 Smøreliefrbrug Lugternissin versus smøreliefrbrug er vist i Figur 7. Datamaterialet stammer fra frskellige mtr- g smørelietyper. Der ses ikke umiddelbart ngen helt entydig sammenhæng. Fr at klarlægge smøreliens eventuelle indflydelse på lugtemissinen, ville det dg være mere hensigtsmæssigt at betragte smørelieemissin (via røggas) end -frbrug, da andelen der emitteres med røggassen ikke kendes.
DG C-rapprt 14 Lugtemissin [LEJm1 35000 30000 25000 20000 15000 10000 l l 5000 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Smøreliefrbrug [g/kwh.] Figur 7 Relatin mellem smøreliefrbrug g lugtemissin (frskellige installatiner) 5.1.6 Røggastemperatur Ved hvedparten af de udførte lugtmålinger er røggassen udtaget efter kedlen. Røggastemperaturen er her typisk 70-120 C. Der er udført en enkelt måling efter en kndenserende røggaskedel med en røggastemperatur på ca. 30 C. Der blev målt lige så højt lugtniveau her, sm på tilsvarende anlæg med højere røggastemperatur. 5.2 Gentagne lugtmålinger på et lugtbehæftet anlæg Det var planlagt at udføre lugtmåling fem gange på samme anlæg, men pga. driftsmæssige prblemer, måtte der skiftes til et nyt anlæg efter t gennemførte målinger. Resultater af de udførte lugtmålinger fremgår af Figur 8 g Tabel 2. Det fremgår, at der frekmmer betydelig frskel i målt lugtemissin på de frskellige måledater. Samtidig kan det dg knstateres, at frskellen mellem t prøver udtaget samme dag fte er lige så str. Der kan ikke knstateres en sammenhæng mellem lugt g udetemperatur eller relativ fugtighed af udeluften. Variatinen i emissinsmæssige parametre er så lille, at der heller ikke her kan knstateres ngen sammenhæng.
DG C-rapprt 15 Lugtemissin [LE/m 3 ] 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 Gentagne lugtmålinger Anlæg 1 -'=U:.:L--"""""'-='L...- 26-05-97 22-08-97 Måledat Lugtemissin [LEim1 10000 Gentagne lugtmålinger Anlæg 2, mtr 1 8000 6000 4000 2000,...,... Cl Cl.;,, C\1 iii - Cl) ;(ij ::::!: Lugtemissin [LEim1 12000 10000 8000.. 6000 4000 2000 l l,...,... Cl Cl.;,, C\1 i,....;, C\1 t - Cl) ;(ij ::::!: Gentagne lugtmålinger Anlæg 2, mtr 2 Figur 8 Gentagne lugtmålinger på t frskellige anlæg (tre frskellige mtrer)
DGC-rapprt 16 Tabe/2 Emissins- g lugtdatafr gentagne målinger Anlæg g Dat Lugt- 02 NO x UHC Udetemp. m trn r. emissin grh [LE/m 3 ] [%] [ppm] [ppm] [OC] l[%] Anlæg l 26-05-97 13333 11,6 90 1520 12/63 26-05-97 9615 11,6 90 1520 12/63 22-08-97 4209 Il,8 67 1849 24/59 22-08-97 5211 Il,8 67 1849 24/59 Anlæg2 15-10-97 4426 12,0 125 1850 9/80 Mtr l 15-10-97 4149 12,0 125 1850 9/80 29-10-97 3000 12,0 132 1976 8/74 29-10-97 5625 12,0 132 1976 8/74 Anlæg2 15-10-97 9766 11,8 129 1780 9/80 Mtr 2 15-10-97 4517 11,8 129 1780 9/80 29-10-97 6750 11,9 131 1431 8/74 29-10-97 4500 11,9 131 1431 8/74 25-11-97 7791 12,0 135 1583 2/78 25-11-97 10338 12,0 135 1583 2/78 5.3 Måling af lugternissin ved varieret mtrindstilling På en 35 kwe gasmtr (turbladet, åbent kammer), installeret i DGC's labratrium, er der fretaget såvel emissins- sm lugtmåling ved lo frskellige indstillinger af mtren. Tre parametre er varieret: luftverskud tændingsvinkel last Tabel 3 samt Figur 9 - Figur 13 giver en versigt ver de udførte målinger. Det fremgår, at der fr disse målinger ses en klar sammenhæng mellem NOx-emissin g lugt. Målingerne viser, at: øget luftverskud giver reduceret lugtemissin (Figur 9) øget last giver øget lugtemissin (Figur 12). Dette er gså tidligere set på en større mtr. I Figur 13 er lugtemissinen vist sm funktin af NOx-emissinen. Endvidere er angivet NO-/NOz-frdeling i emissinsmålepunktet Det fremgår af figuren, at selvm det, i henhld til litteraturen, primært er N0 2, der giver
OG C-rapprt 17 anledning til lugt, følger lugtemissinen den samlede NOx-emissin. Dette kan skyldes, at der sker xidering i psen, inden lugtanalysen fretages. Regnes al NOx sm N02, g antages lugttærskelværdien fr N02 at være O, 19 ppm /l/, ligger det målte lugtniveau ca. 40% højere end det på basis af N02 beregnede. Målingerne er fretaget på en speciel frsøgsmtr, hvrfr emissinsniveauerne ikke nødvendigvis er repræsentative fr øvrige gasmtranlæg. De på denne mtr fretagne variatiner af luftverskud g tænding verstiger markant, hvad det vil være muligt at fretage på de mtrer, der finder anvendelse på danske kraftvarmeinstallatiner.
(j) l... D> "'O "'O :::4- Målepunkt Last Tænding O z CO NO x NO [kw e] [ 0 BTDP] [%] [ppm] [ppm] [ppm] l -35 20 7,0 1312 178 62 2-35 20 6,6 1402 280 156 3-35 20 6,1 1330 504 380 4-35 20 5,5 1200 920 838 5-35 22 5,5 1189 955 839 6-35 18 5,5 944 624 524 7-30 20 6,5 1486 231 109 8-40 20 6,5 1388 387 266 9-35 22 6,5 1522 274 143 lo -35 24 6,5 1569 353 227 -- --- - - -- L - -- - -- -- UHC c l Lugtemissin [ppm] [%1 [LE/3] 740 7,70 1925 324 7,89 1578 100 8,14 2849 50 8,46 7050 47 8,47 5647 9 8,47 4941 556 7,87 1405 109 7,88 1970 320 7,80 1671 280 7,82 1676 Frtyndingsfaktr l-l 12,8 7,9 8, l 7,1 7, l 7,1 5,6 9,9 11,1 11,2 --- ---- (1:1.._ """ v.. t" c; ;:s..:: (1:1 t:l.. 15..,...!:} S; \:l.., Q ;:s _. OJ
DG C-rapprt 19 Lugt [LE/m NO. (ppm] CO (ppm) UHC (ppm] 8000 1000 7000 900 6000 800 700 5000 600 Last; 35kW. 4000 500 Tænding: 20"BTDC 3000 400 2000 300 200 1000 100 5,5 6 6,5 7 (%] Figur 9 Relatin mellem luftverskud g lugtemissin Lugt (LEim1 CO (ppm) 8000 NO, 7000 6000 5000 NO, (ppm) UHC [ppm] 4000 500 3000 400 300 2000 200 1000--------------4-----------1 100 1000 900 800 700 600 0 2: 5,5% Last ; 35 kw. 18 19 20 21 22 Tænding ("BTDC] Figur 10 Relatin mellem tænding g lugtemissin (02: 5,5%)
DG C-rapprt 20 Lugt [LEim1 NO. (ppm] CO (ppm) UHC [ppmj 2000 400 1800 350 1600 300 1400 NOx 1200 250 : 6,5% 1000 200 Last: 35 kw. 800 150 600 400 100 200 50 22 23 24 Tænding [BTDC} Figur 11 Relatin mellem tændingsvinkel g lugtemissin (0 2 : 6,5%) Lugt [LEim1 NO. [ppm] CO [ppm) UHC [ppm} 2000 600 1800 1600 500 1400 400 1200 1000 300 0:!: 6,5% Tænding : 20BTDC 800 200 600 400 200 30 32 34 36 38 40 last [kw.] 100 Figur 12 Relatin mellem Last g lugtemissin
DGC-rapprt 21 Lugt [LEim1 N02. NO [ppm] 8000 1000 7000... 900 6000 800 5000 600 4000 500 3000 2000 400 300 200 1000 100 200 400 600 800 1000 NO, [ppm] Figur 13 Lugtemissin relateret til NOx, N02 g NO 5.4 Måling af lugtemissin ved anvendelse af frskellige smørelietyper På den i DGC's labratrium installerede gasmtr er der fretaget lugtmåling ved anvendelse af tre frskellige smørelietyper. Alle målinger er udført på samme dag med dbbelt bestemmelse af lugtemissinen ved hver smørelietype. Efter skift af smørelie har mtren kørt fuldlast ca. llh time inden udtagning af prøverne. Der er anvendt både syntetisk g mineralsk smørelie. Der er fretaget emissinsmåling på mtren umiddelbart inden udtagning af lugtprøverne. Resultatet af målingerne fremgår af Tabel4 g Figur 14. Der ses ingen signifikant frskel i lugtemissinen afhængig af anvendt smørelietype. Tabel4 Lugtemissin ved anvendelse aftrefrskellige smørelietyper Il 2) Smørelietype a a b b b c c Ref. tør røggas Metanækvivalent Lugtemissin LE/m 3 2480 3307 2463 2956 3079 2783 2597 02 IT NOx IT UHC 112 ) % ppm ppm 7,65 95 1531 7,65 95 1531 7,74 112 1540 7,74 112 1540 7,74 112 1540 7,74 107 1525 7,74 107 1525
DG C-rapprt 22 Lugtemissin [LEim1 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 : : : : Smørelietype Figur 14 Lugtemissin ved anvendelse af tre frskellige smørelietyper 5.5 Lugtmåling på kedelanlæg/gasturbine Der er fretaget lugtmåling på tre gaskedler - heraf en dampprducerende - samt en gasturbine. Målingerne er så vidt muligt fretaget ved fuldlastdrift Resultaterne af målingen fremgår af Tabel 5. Lugternissinen er generelt lavere end fra gasmtrer. Tabel 5 Lugtmålinger på kedelanlæg/gasturbine Lugtemissin NO x CO 02 [LE/m1 [ppm] [ppm] [%] Kedel1 (1500 kw) 894 57 45 3,4 Kedel1 (1500 kw) 801 57 45 3,4 Kedel2 (8000 kw) 3034-83 11 46 2,6 Dampkedel (3300 kw) 900 67 <8 7,0 Dampkedel (3300 kw) 840 67 <8 7,0 Gasturbine (4,7 MWe) 400 11 <8 15,3 Gasturbine (4,7 MWe) 340 11 <8 15,3 L) Måling fretaget af dk-teknik på basis af frtyndet røggas. Begrænset røggasmængde til rådighed fr målingen. I Figur 15 er lugtemissinen vist sm funktin af NOx-emissinen. Ses der brt fra et enkelt målepunkt, følger lugtemissinen NOx_kncentratinen.
DG C-rapprt 23 Lugtemissin [LE/m1 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Figur 15...,... l / Lugtbidrag fra NOx antaget lugttærskelværdi. O. 19 ppm NO x 20 40 60 80 100 NOx [ppm] Lugtemissinfr gaskedler g gasturbine 5.6 Lugtmåling før g efter xidatinskatalysatrer I frbindelse med lugtmålinger udført på anlæg frsynet med xidatinskatalysatr, er der udført supplerende måling af lugtkncentratin før katalysatr. Ngle katalysatrer reducerer lugtkncentratinen med p til ca. 60%, mens andre katalysatrer ikke reducerer lugten (Figur 16). Lugtknc. [LEim1 7000 6000 Før katalysatr D Efter katalysatr 5000 4000 3000 2000 1000 A B c D E F Anlæg Figur 16 Lugtreduktin ver xidatinskatalysatrer Fr anlæg E ses ikke ngen lugtreduktin til trds fr, at denne katalysatr på måletidspunktet havde en reduktin af UHC på ca. 60% g af CO på næsten 100%. Det skal nævne, at de viste katalysatrer ikke er installeret med henblik på lugtreduktin.
DGC-rapprt 24 5.7 Lugtkarakter Fruden lugtintensitet angiver lugtpanelet gså lugtkarakter. Der angives nrmalt 3-4 karakterbetegnelser fr hver prøve. Ingen betegnelse går igen fr alle prøverne, men fte ptræder: sødlig klr gas røg svvl brændt plastik
DGC-rapprt 25 5.8 Referencer L. Devs, M., Patte, F., Ruault, J., Laffrt, P. and Van Gemert, L.J., "Standardized Human Olfactry Tresh.lds", Oxfrd University Press, 1990. 2. Jacbsen, L., "Lugtgener fra gasmtr kraftvarmeanlæg", Prjektrapprt, Dansk Gasteknisk Center a/s, december 1995. 3. Kristensen, P.G., "Videregående analyser i frbindelse med Jugtmåling", kunderapprt, Dansk Gasteknisk Center a/s, 1997.
DG C-rapprt 26 Grafisk præsentatiner af lugtmåledata Bilag 1 Lugtemissin [LEim1 35000 30000 l 25000 20000 15000 l 10000 l 5000 l i r l l...... l l 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Oz [%] Lugtemissin [LEim1 35000 30000 25000 20000.. 15000 Jl 10000 y l :. J :... -..: 5000 200 400 600 800 1000 NO, [ppm] Lugtemissin [LEim1 35000 30000 l. 25000 " -. 5000 20000 15000 10000 l "-- 500 1000 1500 2000 CO [ppm]
DG C-rapprt 27 Lugtemissin [L Elm") 35000 30000 l 25000 20000 15000., 10000... l 5000, t. l 1000 2000 3000 4000 5000 UHC (ppm) Lugtemissin [LE/m"J 35000 30000 25000 20000 15000 10000 l l 5000 l l l 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Smøreliefrbrug (glkwhj Lugtemissin [LEim1 35000 30000 25000 20000 15QOO. 10000.l 5000... l l 100 200 300 400 500 600 Røggastemperatur ("C)
DG C-rapprt 28 Lugtemissin [LEim1 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000. --.......-..- l.. ".... J 5 10 15 20 25 Frtyndingsgrad (-] Lugtemissin [LEim1 12000 10000 8000 6000 4000 2000 A 6 Mtrtype c Dbbeltbestemmelse af lugtemissin Målt lugtemissin [LEim1 15000 10000 Frtynding g lugtemissin bestemt ud fra: DG C's 0 2 -målinger g dk's C0 2 -målinger 5000 O 2 4 6 8 1 O 12 14 16 18 20 Frtyndingsfaktr
DG C-rapprt 29 lnstrumentbeskrivelse, DGC Bilag 2
DG C-rapprt 30 Anvendt måleudstyr Røggas - knditinering Den røggasdelstrøm, sm udtages til analysatrerne er knditineret på følgende måde: Grv fugtighed psamles i en dråbeudskiller Røggassen tørres i en køletørrer med kapacitet O - l O Vm med sænkning af vanddugpunktet til 2 ± l C Røggassen filtreres i et partikelfinfilter med en effektivitet på >99,9% fr partikler på 0,3 J.Lm Røggassen frdeles via flwmetre til de enkelte analysatrer DGC-nr.: 01701 litindhld i røggas Røggassens iltindhld er målt med en paramagnetisk iltmåler på tørret røggas. Iltmåleren har følgende data: Fabrikat: Type: Målemråde: SERVOMEX 572 - paramagnetisk O - 25 vl.% Reprducerbarhed: < 0,2% 0 2 Linearitet: < 0,3% 02 Kalibrering: N 2 g atmsfærisk luft Kulilte i røggas Røggassens indhld af kulilte er målt med en infrarød absrptinsanalysatr. Målingen er udført på tørret røggas. Analysatrens data er følgende: Fabrikat: Type: DGC-nr.: Målemråde r: Reprducerbarhed: Hartmann & Braun AG Uras 3 G 00401 O - 200 til O - 20.000 ppm i 4 mråder :::;; 0,5% af målemråde
DGC-rapprt 31 Linearitet: Kalibrering: l% af målemråde N 2 g kalibreringsgas med hhv. 184 ppm g 464 ppm CO i kvælstf Kvælstfilte i røggas Røggassens indhld af kvælstfilter er målt med en kemiluminiscensanalysatr, sm bygger på måling af lysemissinen fra kvælstfiltes reaktin med zn. Målingen er udført på tørret røggas. Analysatrens data er følgende: Fabrikat: Type: DGC-nr.: Måle mråde: Reprducerbarhed: Linearitet: Kalibrering: Therm Envirnmental Instruments Ine. l O AIR - kemiluminiscens SIN 00302 O - 2,5 til O - l 0.000 ppm i 8 mråder l% af fuld skalaværdi ± l% fra 0,05-2000 ppm med luft til zngeneratr ±l% fra 0,05-10000 ppm med ilt til zngeneratr N 2 g kalibreringsgas med 206 ppm NO i kvælstf Kuldixid i røggas Fabrikat: Type: DGC-nr.: Målemråde: Anvendt målemråde: Reprducerbarhed: Linearitet: Kalibrering: Rsemunt GmbH & C BINOS 100 SIN 00403 0-15% -15% < 2% af aktuel værdi < 1% N2 g kalibreringsgas med 13, l% C02 i kvælstf
DG C-rapprt 32 UHC i røggas Røggassens indhld af ufrbrændt kulbrinte er målt med en flammeinisatinsdetektr. Målingen er udført på tørret røggas. Analysatrens data er følgende: Fabrikat: Type: DGC-nr.: Anvendt målemråde: Reprducerbarhed: Linearitet: Kalibrering: AAL (Analysis Autmatin Limited) 523 00601 O- 2500 ppm ± l% af målemråde ± l% af målemråde N 2 g kalibreringsgas med 1991 ppm CH 4 i N02
DG C-rapprt 33 Lugtanalyse, dk-teknik (uddrag fra rapprtering) Bilag 3 "VEDR.: LUGTKONCENTRATIONSBESTEMMELSE PÅ TILSENDTE LUFTPRØVER dk-teknik har fretaget lugtkncentratinsmåling på tilsendte luftprøver. Luftprøverne blev udtaget af Dansk Gasteknisk Center (DGC) g analyseret dagen efter hs dk-teknik. Målinger på lugtlabratriet er fretaget med dk-teknik' s lfaktmeter g i henhld til Miljøstyrelsen's vejledning nr. 411985. Sm supplement blev ttal kulbrinteindhldet (TOC) testet med Brtiel & Kjær gasmnitr med ftakustisk detektr. Enhed er i ppm methanækvivalenter. Desuden blev carbndixid (C0 2 ) målt med samme måler. Enhed i vl% C02"