Anlæg # 19 Gasturbineanlæg, Alstom GT35C2 Målerapport 731-28-19 November 2009
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 1/14 Anlæg # 19 Gasturbine Alstom GT 35 C2 Jan de Wit Dansk Gasteknisk Center a/s Hørsholm 2009
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 2/14 Titel : Anlæg # 19 Rapport kategori : Målerapport Forfatter : Jan de Wit Dato for udgivelse : 05.11.09 Copyright : Dansk Gasteknisk Center a/s Sagsnummer : 731-28-19 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
DGC-rapport 731-28 Anlæg #19 3/14 Indholdsfortegnelse Side 1 Prøvningsresultater... 4 2 Rekvirent... 5 3 Opgavebeskrivelse... 6 4 Anlægsbeskrivelse... 7 4.1 Data for gasturbine... 7 5 Udførte målinger... 8 6 Måleresultater... 9 6.1 Emission... 9 6.2 Øvrige driftsdata... 10 6.3 Analyseresultat, lattergas... 11 Bilag 1. Måleværdier, grafisk præsentation 2. Usikkerhedsberegninger, emissionsmålinger 3. Analyserapport, lattergas
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 4/14 1 Prøvningsresultater Dansk Gasteknisk Center a/s (DGC) har den 13.11.2008 som en del af Energinet.dk emissionskortlægningsprojektet udført energi- og miljømåling på en Alstom GT 35 C2 gasturbine. Der er udført to emissionsmålinger, hver 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 ] 17,1 ± 0,3 CO 1) [ mg/m 3 n ] < 14 3) NO x 1)2) [ mg/m 3 n ] 191 ± 21 3) CO 2 [ %-vol ] 2,2 ± 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 blev udtaget en røggasprøve for gaskromatografisk analyse for lattergas Lattergaskoncentrationen (N 2 O)i røggassen var 0,46 ± 0,05 ppm. Hørsholm, november 2009 Jan de Wit Fagansvarlig, Kraftvarme & større kedler Steen D. Andersen Ansvarlig for DGC s emissionsmålinger
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 5/14 2 Rekvirent Energinet.dk er rekvirent i henhold til Miljø projekt Kortlægning af Emissioner fra Decentral Kraftvarme 2007.
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 6/14 3 Opgavebeskrivelse Dansk Gasteknisk Center a/s (DGC) har den 13.11.2008 som en del af Energinet.dk Miljøprojekt Emissionskortlægningsprojekt for decentral kraftvarme 2007 udført emissionsmåling på en naturgasfyret Alstom GT35 C2 gasturbine. Målingen er udført af Steen D. Andersen, 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 anlæggets medarbejdere repræsenteret. Denne prøvningsrapport er kvalitetssikret af Steen D. Andersen, Dansk Gasteknisk Center a/s.
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 7/14 4 Anlægsbeskrivelse Gasturbinen er installeret på et kraftvarmeværk i en større by. Den anvender naturgas som brændsel. Gasturbinen er installeret i 1987. Der er foretaget en teknisk renovering indenfor de sidste par år blandt andet montage af røgrensningsudstyr (SCR katalysator teknologi) i 2006. 4.1 Data for gasturbine Gasturbine: Type: Aflæst ydelse: Timetal: Alstom GT 35 C2 17.000 kw e Ca. 100.000 for anlægget i sin helhed
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 8/14 5 Udførte målinger Der er udført to emissionsmålinger, hver 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 i den cirkulære røggaskanal kort efter røggasvarmeveksler og DeNO x -anlæg, umiddelbart før skorsten. Under måling blev der traverseret i kanalen i to diametre.
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 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 2. time Gennemsnit, timemiddelværdier O 2 [ %-vol ] 17,1 ± 0,3 17,1 ± 0,3 17,1 ± 0,3 CO [ ppm ] < 3 < 3 < 3 NO x 1) [ ppm ] 20 ± 2 25 ± 2 22 ± 2 O 2 [ %-vol ] 2,2 ± 0,2 2,2 ± 0,2 2,2 ± 0,2 1) NO + NO 2 NO udgjorde ca. 98 %-vol. af NO x (korttidsmåling) i det aktuelle målepunkt. Røggastemperaturen ved målepunktet var under målingen ca. 58 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, Timemiddelværdier O 2 [ %-vol ] 17,1 ± 0,3 CO 1) [ mg/m 3 n ] < 14 3) NO x 1)2) [ mg/m 3 n ] 191 ± 21 3) CO 2 [ %-vol ] 2,2 ± 0,2 1) Omregnet til 5%-vol. O 2 2) NO + NO 2, NO vægtmæssigt regnet som NO 2 3) Inkl. usikkerhed på iltmåling
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 10/14 6.2 Øvrige driftsdata I Tabel 5 er anført en række andre data for anlæggets drift under målingen. Tabel 5 Supplerende målinger Temperatur, udendørs 2) [ C ] 8 Relativ fugtighed, udendørs 2) [ % RH ] 86 Barometerstand 2) [ hpa ] 1016 Cos ϕ 1) - 0,92 Temp. tilgang, kraftturbine 1) [ o C] 530 Røggastemp. efter turbine 1) [ o C] 374 Røggastemp. efter katalysator 1) [ o C] 369 Temp til skorsten 1) [ o C] 58 Lufttemperaturer: Før HT Turbine 1) C 330 Efter HT Turbine 1) C 421 Efter LT Turbine 1) C 449 DeNOx-anlæg, NH 3 -dosering 1) kg/h 20 NO x -indhold før katalysator 1) ppm 124 NO x -indhold efter katalysator 1) ppm 1) Baseret på de på værket installerede målere / SRO-anlæg 2) Aflæst på DGC s medbragte måleinstrumenter
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 11/14 6.3 Analyseresultat, 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 forbrændings- teknologier. Der er derfor ikke målt for UHC. Lattergaskoncentrationen (N 2 O)i røggassen blev målt til 0,46 ± 0,05 ppm (vol), bilag 2.
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 12/14 Måleværdier, grafisk præsentation BILAG 1 Anlæg 19, 13.11.2008, 1 periode, Alstom GT35C2 gasturbine 100 18.0 90 80 17.5 CO, NO & NOx [ppm] 70 60 50 40 30 O 2 17.0 16.5 O2 [%-vol] 20 NO x NO 16.0 10 CO 0 15.5 12:00 12:05 12:10 12:15 12:20 12:25 12:30 12:35 12:40 12:45 12:50 12:55 13:00 13:05 13:10 13:15 Tidspunkt Anlæg 19, 13.11.2008, 2. periode, Alstom GT35C2 gasturbine 60 18.0 54 48 17.5 CO, NO & NOx [ppm] 42 36 30 24 18 NO x O 2 NO 17.0 16.5 O2 [%-vol] 12 16.0 6 CO 0 15.5 14:17 14:22 14:27 14:32 14:37 14:42 14:47 14:52 14:57 15:02 15:07 15:12 15:17 15:22 15:27 Tidspunkt
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 13/14 Usikkerhedsberegninger for emissionsmålinger Bilag 2 Anlæg 19 / 13.11.2008 Alstom GT35C2 gasturbine USIKKERHEDSBUDGET VED EMISSIONSMÅLING : Værdi: Bidrag: Korrigeret værdi: Temperatur ved kalibrering: t cal C 23 O2-måling (Servomex 570A): vol.% 17.1 Grund-usikkerhed: ± 0.2 % abs. 1.2 Temperatur: ± (0.05+0.2* t rum-t cal ) % rel. t rum C 25 0.5 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. 8.4 CO-måling (Hartmann & Braun, URAS 14): ppm 2 9 mg/m 3 n ved 5%O2 Måleområde, fs *): ppm 240.6 ± 0.5 % fs 71.3 Temperatur: ± (0.3* t rum-t cal ) % rel. t rum C 25 0.7 Liniaritet: ± 1 % fs 142.7 Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0 Samlet usikkerhed ekskl usikkerhed på iltmåling: ±ppm 2.7 14 mg/m 3 n ved 5%O2 Samlet usikkerhed inkl. usikkerhed på iltmåling: ±ppm 2.7 14 mg/m 3 n ved 5%O2 *) Måleområdet er sat til koncentrationen i den anvendte spangas NOx-måling (Thermo Environmental Corp 42 CHL) : ppm 22 Måleområde, fs: ppm 100 Grund-usikkerhed: ± 1 % fs 4.5 Temperatur: ± 2% rel. t rum C 25 2.0 Liniaritet: ± 1 % fs 4.5 NO NO ppm 22 NO2 konvertering: - 0.05*NO2ppm ±0.05*NO2ppm abs. NO2 ppm 0 0.1 Tværfølsomhed CO2: - 0.1*CO2% ± 0.1 % rel. 2.2 0.1 Tværfølsomhed H2O: - 0.5*(0.6+0.06*td)% ± 0.5 % rel. td C 2.5 0.5 Tværfølsomhed NH3: +0.6*NH3ppm ± 0.2*NH3ppm % abs. NH3 ppm 0 0.0 Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0 NOx korrigeret: ppm 22.3 191 mg/m 3 n ved 5%O2 Samlet usikkerhed ekskl usikkerhed på iltmåling: ±ppm 1.6 13 mg/m 3 n ved 5%O2 Samlet usikkerhed inkl. usikkerhed på iltmåling: ±ppm 2.4 21 mg/m 3 n ved 5%O2 CO2-måling (Hartmann & Braun, URAS 14): vol.% 2.2 Måleområde, fs: vol.% 15 Grund-usikkerhed: ± 0.5 % fs 3.4 Temperatur: ± (0.3* t rum-t cal ) % rel. t rum C 25 0.7 Liniaritet: ± 1 % fs 6.8 Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0 Samlet usikkerhed: ±vol.% 0.2
DGC-rapport 731-28 Anlæg # 19 14/14 BILAG 3 Analyserapport, lattergas. Der er ikke analyseret for kulbrinter eller CO 2. Markeringen n.d. betyder i denne forbindelse ikke målt.