lSE9607S30
SVF--5V5
STIFTELSEN FÖR VÄRMETEKNISK FORSKNING
OST!
Predikterande Emissionsmätsystem (PEMS)för emissionskontroll i biobränsleeldadeförbränningsanläggningar
Henrik Harnevie, Laszlo Sarközi, Sophia Trenkle
vuu 2 8 ti 0 4 STERMILJÖTEKNIK 575
Predikterande Emissionsmätsystem (PEMS) föremissionskontroll i biobränsleeldade
förbränningsanläggningar
Predictive Emission Monitoring System (PEMS) foremission control in biomass fired plants
Henrik Harnevie, Laszlo Sarközi, Sophia Trenkle
STIFTELSEN FÖR VÄRMETEKNISK FORSKNING101 53 STOCKHOLM - TEL 08/677 25 80
Augusti 1996ISSN 0282-3772
DISCLAIMER
Portions of this document may be illegiblein electronic image products. Images areproduced from the best available originaldocument
Förord
Denna studie har på olika sätt finansierats av Kungsbacka Energi, Naturvårdsverket, Nutek,
Trätek, Vattenfall och Värmeforsk. Till projektet har hört en referensgrupp som under
projektperioden sammanträffat fyra gånger. Medlemmar i referensgruppen har varit;
Börje Borgström Naturvårdsverket
Lars Guldbrand Nutek
Torsten Hammar Kungsbacka Energi
Erik Larsson Svenska Fjärrvärmeföreningen
Peter Liebscher Trätek
LeifLiinanki Vattenfall Utveckling
Lars Wrangensten Värmeforsk
Kenneth Wulff Vattenfall Energisystem
Tomas Öberg Bergström & Öberg
Vi vill tacka hela referensgruppen för givande diskussioner och synpunkter. Vi vill även
tacka samtliga finansiärer samt personalen vid Skinnskatteberg Trä och Kungsbacka Energi
för stor hjälp i samband med de mätinsatser som genomförts inom projektet.
Vattenfall Utveckling och Vattenfall Energisystem
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
SAMMANFATTNING 1
SUMMARY 2
1. BAKGRUND 3
2. MÅLSÄTTNING 3
3. GENOMFÖRANDE 4
3.1 METOD OCH TEORI (MULTTVARIAT DATAANALYS) 7
3.2 SKINNSKATTEBERG 9
3.2.1 Anläggningsbeskrivning 9
3.2.2 Instrumentering 10
3.2.3 Modellerande mätning 11
3.2.4 Långtidsuppföljning 13
3.2.5 Verifierande mätning. 14
3.3 KUNGSBACKA 15
3.3.1 Anläggningsbeskrivning, Hammargårdverket 75
3.3.2 Instrumentering 16
3.3.3 Modellerande mätning 17
3.3.4 Långtidsuppföljning 20
3.3.5 Verifierande mätning 20
4. RESULTAT 21
4.1 SKINNSKATTEBERG 2 2
4.2 KUNGSBACKA 30
5. DISKUSSION OCH SLUTSATSER 37
5.1 VAD BÖR BEAKTAS FÖR ATT IMPLEMENTERA EN PEMS-FUNKTION 41
5.2 UPPSKATTADE KOSTNADER FÖR PEMS RESPEKTIVE CEMS 45
6. REFERENSER 46
SAMMANFATTNING
En alternativ metod för bestämning av miljöavgifter på utsläpp av kväveoxider frånbiobränsleeldade pannor har studerats. Metoden, "PredikterandeEmissionsmätsystem" (PEMS), innebär att en matematisk funktion skapas.Funktionen uttrycker de samband som finns mellan kväveoxidutsläppet och olika drift-och omgivningsparametrar. I denna studie har användbarheten för PEMS studerats förtvå fastbränslepannor av typ rörlig snedrost
De viktigaste resultaten från studien är;
PEMS-metodik är användbart för kontroll av emissioner från vissa typer (exempelvisrörliga snedrostar) av biobränsleeldade pannor. Detta även om de eldas medvarierande bränslefukthalt. I de flesta fall torde det räcka med att funktionen baseraspå syrehalt respektive panneffekt. För att beakta fluktuationer i bränslets fukthalterfordras dock även ugnstemperatur och kanske rökgastemperatur. Samtliga dessaparametrar mäts ofta normalt varvid investering av nya instrument ej blir nödvändigt.Åtskilliga parametrar (exempelvis spjällägen) visade sig ej ha någon märkbar inverkanpå NOx-bildningen.
Ett PEMS-samband är enbart användbart för en specifik anläggning och för ett visstgiltighetsområde. Funktionen bör konstrueras så att ett så stort antal driftfall sommöjligt inryms i giltighetsområdet. Byte av bränsle eller driftjusteringar kan enbartgöras inom funktionens giltighetsområde. Stabila förbränningsbetingelser är engrundförutsättning för att PEMS skall vara användbart. Innan PEMS-funktionenbyggs upp bör således erforderliga förbränningstekniska åtgärder vidtagas så att enjämn förbränning med minimala emissionsnivåer uppnås. I anläggningar med kraftigtvarierande förbränningsförhållanden, exempelvis fasta rosterpannor, är det troligt attPEMS ej kan användas.
För att utarbeta en relevant PEMS-funktion bör bland annat följande punkter beaktas;
Förberedelser med val av mätparametrarFörsöksplaneringDriftoptimering och modellerande mätningUtvärdering av modellerande mätningarVerifieringRapporteringValidering
Kostnaden för att skapa ett användbart PEMS-samband och beakta dessa punkteruppskattas till mellan 50 och 70 % jämfört med ett konventionellt mätsystemräknat på en tioårsperiod.
Nyckelord: CEM, PEM, kväveoxider, prediktering, miljöavgifter
SUMMARY
An alternative method for estimation of NOx-emissions from biomass fired plants hasbeen investigated. The method, "Predictive Emission Monitoring" (PEMS),implicates the creation of a mathematical formula. The formula expresses therelations between NOx-emissions and various operating and external parameters,such as flue gas temperature, excess combustion air and heat load. In this study theapplicability of PEMS has been tested for two plantsboth of type travelling stokers.
The most important results of the study are:
PEMS is suitable for emission monitoring for some types of biomass fired plants (forexample travelling stokers) even if the plant is fired with fuel with varying watercontent. In most cases it should be sufficient if the relation is based on oxygen levelin the flue gas and plant load, with the possible addition of flue gas temperatureand/or furnace temperature rate. These parameters are usually measured in any case,which means that no additional investment in instrumentation is necessary. In thisstudy many measured parameters (for example the throttle levels) did not affect theNOx-emissions.
A PEMS relation is only applicable for a specific plant and for a fixed validity range.Thus the function should be performed in such a way that it covers the limits of theoperating parameters of the plant. Usage of different fuels or drift optimation canonly be done within the validity range. Good combustion conditions could benecessary to receive a usable PEMS-function. Before creating the PEMS-function thecombustion and the emission levels must be optimized. In plants with very fluctuatedcombustion, for example fixed stokers, it is possible that PEMS leads to notsatisfying results.
In order to create a PEMS relation the following should be considered:
PreparationsExperimental designMeasurementsEvaluation of measurementsVerificationOutputValidation
The total cost for a PEM-function can be calculated to be about 50 - 70 %compared to a CEM during a period of a decade.
Key words: CEM, PEM, nitrous oxides, NOx fee, nitrous oxides, emissions
Predikterande Emissionsmätsystem (PEMS) för Emissionskontroll iBiobränsleeldade Förbränningsanläggningar
1. Bakgrund
Avgiftsplikten för kväveoxidutsläpp vid energiproduktion kommer att utökas till att
omfatta pannor med en årlig produktion överstigande 25 GWh. Den nya lagen
(referens 1) träder succesivt i kraft med gränsen 40 GWh/år från 1 januari 1996 och
25 GWh/år från 1 januari 1997. Den ekonomiska och praktiska konsekvensen, för de
anläggningar som framförallt under 1997 inkluderas i miljöavgiftsystemet, blir
jämförelsevis större än för de anläggningar som tidigare omfattats av avgiftsystemet.
En alternativ, mindre kostnadskrävande, metod för miljöavgiftsbestämning jämfört
med konventionella kontinuerliga emissionsmätsystem (CEMS) har därför studerats.
Metoden, "Predikterande Emissionsmätsystem" (PEMS), har tidigare med bra
resultat bl.a. testats på en oljeeldad panna, referens 2. Huruvida metoden har
potential att kunna användas på biobränsleeldade pannor har dock varit en obesvarad
fråga. Ett antal företag och organisationer initierade och/eller finansierade av denna
anledning detta projekt där PEMS har studerats för biobränsleeldning.
Principen för PEMS är att uttrycka de samband som finns mellan kväveoxidutsläpp
och olika drift- och omgivningsparametrar (exempelvis temperatur, luftöverskott och
tillförd effekt) som en matematisk funktion. Att det finns samband mellan
kväveoxidutsläpp och dessa driftparametrar är väl dokumenterat sedan tidigare.
2. Målsättning
Målet med denna studie var att undersöka om det för biobränsleeldade pannor är
möjligt att utifrån mätning av olika driftparametrar få fram ett för
miljöavgiftsbestämning användbart samband mellan dessa driftparametrar och
emissionen av kväveoxider. Det vill säga ett samband som kan definieras uppfylla
Naturvårdsverkets prestandakrav. Vidare var målet att ge råd om hur dylika samband
bör utformas och implementeras samt beskriva något om deras begränsningar. I en
kommande Värmeforskstudie kommer mer konkret validering och kvalitetssäkring
av prediktionsmodeller för NOx-mätningar att behandlas.
3. Genomförande
De primära parametrar som är av intresse för att kunna "prediktera" NOx-utsläppet
från en biobränsleldad panna är;
Förbränningstemperatur
Luftöverskott
Luftfördelning (prim/sek/tert)
Bränslekvalitet (fukthalt, kvävehalt etc.)
Nyttig/tillförd effekt
Uppehållstiden i eldstaden
En PEMS-funktion måste således optimalt beakta samtliga dessa parametrar. Det går
dock att istället, i funktionen, inkludera andra parametrar (indikatorer) som påverkas
av eller påverkar den primära parametern.
För att PEMS skall vara ett kostnadseffektivt alternativ till konventionella
mätmetoder är det viktigt att de parametrar som PEMS-funktionen baseras på är
enkla och "billiga" att mäta. Exempel på dylika är;
Rökgastemperatur
Nyttig effekt
Syrehalt
Spjällägen
Fläktvarvtal
Exempel på indikatorer (parametrar med koppling till de primära parametrarna) är;
Förbränningstemperaturen: (rökgastemperatur, syrehalt, nyttiggjord effekt,
rökgasflöde)
Luftöverskottet: (syrehalt, nyttiggjord/tillförd effekt, rökgasflöde,
förbränningsluftflöde)
Bränslefukthalten: (syrehalt, rökgasflöde, förbränningsluftflöde, nyttiggjord effekt,
rökgastemperatur)
Primär/sekundär/tertiärluft: (nyttiggjord/tillförd effekt, spjällägen/fläktvarvtal)
Rökgasflödet: (fläktvarvtal/spjällägen, nyttiggjord/tillförd effekt, ugnstryck, tryckfall
över rökgasfläkten)
Uppehållstiden: (nyttiggjord/tillförd effekt, fläktvarvtal).
Det finns således flera möjligheter att återspegla de primära parametrarnas inverkan
på NOx-bildningen genom att studera andra parametrar, som är enklare och billigare
att mäta. Studeras indikatorparametrarna inses att flera av dem återkommer som
indikatorer för flera mer "svårmätta" parametrar. Antalet parametrar i en PEMS-
funktion torde därför kunna begränsas till ganska fa parametrar som ändå
återspeglade variationer av NOx-utsläpp pga ändring av andra "mer svårmätta"
parametrar. En dylik parameter som är speciellt intressant för biobränsleeldade
anläggningar är bränslekvaliteten, vilken ofta kan kopplas samman med bränslets
fuktinnehåll. En förhoppning i denna studie är att exempelvis syrehalten,
rökgasflödet, förbränningsluftflödet, nyttiggjord effekt eller rökgastemperaturen kan
användas som indikatorer på bränslefukthalten.
Mot bakgrund av detta resonemang inleddes studien med att fa klart med vilka
pannor som skulle utvärderas. De pannor som valdes var två rosterpannor; dels en
som ägs av Kungsbacka Energi dels en i Skinnskatteberg, ägd av ASSI Domän.
Kravet på anläggningarna var att de dels ställdes till förfogande under en inledande
och en verifierande mätkampanj dels att det fanns erforderlig plats för en del
instrument (referens-CEMS) under långtidsuppföljningarna. Det var vidare
nödvändigt att anläggningarna var utrustade med viss instrumentering så att signaler
från exempelvis uteffekt och helst även syrehalt fanns tillgängliga. Mätning av dessa
båda parametrar erfordras oavsett om CEMS eller PEMS används för
miljöavgiftsbestämningen. Det var slutligen också nödvändigt att signaler för vissa
fläktvarvtal, spjällägen och temperaturer kunde erhållas från respektive anläggning.
Kravet är ju att PEMS-metodik skall vara så billig som möjligt. Anläggningar där det
av praktiska skäl är svårt/dyrt att montera erforderlig instrumentering är kanske mer
lämpade för CEMS.
Genomförandet av denna studie omfattade en mängd moment för varje anläggning,
varav de viktigaste kan beskrivas enligt;
Förberedelser; Val av instrumentering, programvara samt dataöverförings-
metod. Instrumenteringen som användes under mätkampanj erna användes dels
för kontinuerlig mätning av anläggningsparametrar som förmodades kunna
vara användbara för att få fram önskade samband dels för mätning av
referensparametrar.
Försöksmatris; Skapandet av en försöksmatris anpassad efter styr- och
reglerramarna för respektive panna. Principen som användes för designen av
försöksmatrisen var reducerade faktorförsök. Detta för att antalet försök skulle
bli hanterbart under de enskilda mätinsatserna. Programvarorna som användes
var "Modde" och "Unscrambler" (se kapitel 3.1).
Modellerande mätning; För att erhålla en modell som beskriver sambandet
mellan NOx-halten eller NOx-utsläppet och olika driftparametrar genomfördes
inledande mätkampanjer, framöver betecknas dylika mätinsatser för
"Modellerande mätningar". Pannans drift varierades enligt de utarbetade
försöksmatriserna.
Samtliga mätsignaler loggades under de modellerande mätningarna som
minutmedelvärden. Referensmätsystemet kalibrerades (med certifierad
kalibrergas) innan mätningarna påbörjades och kalibreringskontrollerades
(kalibrergas tillfördes utan några korrigeringar) därefter minst två gånger
dagligen. Uppmätta gashalter korrigerades i förekommande fall för
instrumentdrift. Dagligen uttogs även minst tre bränsleprov, vilka senare
analyserades främst map fukt men i några fall även map
elementarsammansättning.
Utvärdering av modellerande mätningar; Uppmätta minutmedelvären
omräknades till försöksmedelvärden. Utifrån dessa utarbetades PEMS-
funktionen. Både försöksmatris och utvärdering gjordes med s.k. multivariat
dataanlys. Programvaran som användes i denna studie var "Unscrambler".
Långtidsuppföljning; Syftet med långtidsuppföljningarna var att kontrollera hur
de framtagna modellerna under en längre tid (~ 3 - 4 månader) klarade av att
prediktera NOx-utsläppet. Detta genom jämförelser mellan PEMS-funktionerna
och konventionella emissionsmätsystem. På samma sätt som under den
modellerande mätningen (kalibreringskontroller och kalibreringar)
kontrollerades referensmätsystemen regelbundet under långtidsmätningarna.
Samma uppsättningar av kalibrergastuber användes för samtliga kalibreringar
och kalibreringskontroller på respektive ställe (Kungsbacka respektive
Skinnskatteberg).
Insamlad mätdata medelvärdesbildades till timmedelvärden. Utifrån
timmedelvärdena beräknades predikterade NOx-halter för respektive timma. De
framräknade NOx-halterna jämfördes därefter med NOx-halterna för samma
tidsperioder uppmätta med referensmätsystemet. Uppmätta NOx-halter
korrigerades för variationer i omgivningstrycket med lufttrycksdata från
SMHI:s mätstation i Säve (Kungsbacka) eller Ställdalen (Skinnskatteberg) och
i förekommande fall för eventuell instrumentdrift. Observera att
anläggningarnas syreanalysatorer, båda är så kallade zirkoniumoxidceller, ej är
känsliga för variationer i omgivningstrycket.
Det uttogs vidare en mängd bränsleprover under långtidsuppföljningen, dessa
analyserades framförallt med avseende på fuktinnehåll. Två prover från
Kungsbacka och totalt sex från Skinnskatteberg analyserades även med
avseende på elementarsammansättning och värmevärde. Fukthalter och
elementarsammansättningar redovisas i bilaga 1.
Verifierande mätning; Genomförandet av försök på samma sätt som under de
modellerande mätningarna.
Utvärdering av verifierande mätningar; Utarbetandet av PEMS-funktioner
utifrån de verifierande mätningarna. Dessa utvärderingar gjordes på analogt vis
som utvärderingen av de modellerande mätningarna. Verifieringarna gjordes
för att kontrollera om det var möjligt att reproducera de PEMS-samband som
erhölls från de modellerande mätningarna.
I kapitel 3.2 respektive 3.3 redogörs för hur ovannämnda punkter behandlats för de
båda anläggningarna; Kungsbacka och Skinnskatteberg. Principen för programvaran
som använts för utvärderingen redovisas i kapitel 3.1.
3.1 Metod och teori (Multivariat dataanalys)
Den metod som användes var den så kallade PLS-metoden (Partial Least Square).
Metoden bygger på att inverkan från ett flertal variabler och samverkan mellan dessa
ofta kan uttryckas enklare om "variabelkoordinatsystemet" ersätts med ett
koordinatsystem baserat på så kallade principalkomponenter. Utgående från
principalkomponenterna genereras en approximativ modell av processen, som sedan
kan användas för att studera olika processvariablers betydelse för valda
utparameterar. Multivarat modellering är ett kraftfullt hjälpmedel for att studera
komplexa processer där många parametrar är inblandade. På marknaden finns
programvaror (exempelvis Unscrambler och Simca) som kan användas till ovan
beskriven applikation. Notera att PLS-metoden enbart genererar matematiskt
konstruerade samband, vilket innebär att erhållna funktioners struktur egentligen inte
har någon rent fysikalisk innebörd. Detta innebär i praktiken att den erhållna
funktionen är anpassad till processvariabler inom ett väl definierat giltighetsområde
(är användbar inom en viss domän) och att storleken på de utparametrar som
beräknas utifrån modellen kan bli orimliga om modellens giltighetsområde
överskrids.
För att fä fram en beskrivande modell är det nödvändigt att genomföra en serie
mätningar där ett urval parametrar mäts kontinuerligt samtidigt som de parametrar
som kan varieras och bedöms påverka exempelvis kväveoxidutsläppet varieras enligt
en förbestämd försöksmatris. I princip kan alltså sägas att kväveoxidutsläppet från en
viss anläggning "kalibreras" med hjälp av en dylik modellering och att ett samband
mellan "predikterad"'NOx och uppmätta driftparametrar därmed erhålls.
Principen medför att modellen blir känslig för relativa (tillfälliga) mätfel hos de
parametrar som ingår i ett erhållet samband. Eventuella systematiska mätfel har
däremot ingen betydelse förutsatt att de även uppträdde under "kalibreringen".
I denna studie konstruerades samtliga funktioner enligt principen;
Antag att samtliga uppmätta driftparametrar under den modellerande mätningen är x-
parametrar och att NOX är y-parametrar. Därmed erhålls strax över 20 x-parametrar
per anläggning (dessa redovisas i kapitel 3.2.2 och 3.3.2). Den använda
programvaran klarar av att hantera samtliga dessa x-parametrars signifikans på y-
parametern samtidigt.
I första steget genomfördes selekteringar med samtliga x-parametrar, det erhölls
således ett samband på y-parametern baserat på samtliga x-parametrarna. Därefter
studerades respektive parameters "viktade " påverkan på y-parametern dvs NOX. Med
utgångspunkt från dessa viktade påverkningsgrader selekterades de parametrar med
låg eller ingen viktad påverkan på y-parametern bort. Detta gjordes i etapper tills
enbart cirka 5 parametrar fanns kvar. Generellt kan sägas att samtliga parametrar som
påverkade NOX mindre än cirka 5 - 10 % av den parameter med störst viktad
påverkan avlägsnats.
I nästa steg bildades kvadrat och korstermer av de kvarvarande parametrarna. En
korsterm är en indikation på de samverkaneffekter mellan olika driftparametrar som
förekommer i komplicerade processer. På samma sätt som tidigare reducerades även
kors- och kvadrattermer med låg eller ingen viktad påverkan på y-parametern bort.
När detta steg genomförts återstod de PEMS-funktioner som redovisas i rapporten,
kapitel 3.2.3, 3.2.5, 3.3.3 och 3.3.5. Därmed inses att samtliga loggade parametrar
studerats men att enbart parametrarna med störst inverkan på NOX finns kvar i de
slutliga funktionerna.
3.2 Skinnskatteberg
3.2.1 Anläggningsbeskrivning
Sågverket "Skinnskatteberg Trä" ägs av "ASSIDomän". Fastbränslepannan används
för produktion av hetvatten till sågverkets torkar. Den är tillverkad av Nordfab Weiss
och har förbränningskapaciteten 7000 kg bränsle/timme. Pannan är av typ rörlig
snedrost (med fyra zoner) och eldas med sågverksavfall (bark, spån, flis) med
fukthalter varierande mellan 45 - 60 %. Rosterhastigheten varieras efter fyra
förinställda driftlägen som beror av pannans belastning. Pannans belastning styrs
sedan av ett angivet börvärde på framledningstemperaturen på hetvattnet.
Förbränningsluften tillsätts med separata primär- och sekundärluftfläktar genom tre
luftregister; primärluft, undre sekundärluft och övre sekundärluft (tertiärluft).
Samtliga luftregister är försedda med motordrivna reglerspjäll. Förbränningsluften
förvärms till cirka 160°C. Reglering sker antingen med de tidigare nämnda
fördefinierade lastfallen eller via O2-styrning (detta dock enbart på
sekundärluftsidan). De fyra lastfallen definieras genom att manuellt ange hörvärden
på olika driftparametrar i pannans driftdator. Exempel på dylika hörvärden är;
rosterhastighet, bränsleinmatning samt luftfördelning.
För att hålla hörvärdet på hetvattnets framledningstemperatur växlar pannan som
tidigare nämnts mellan de fyra olika lastfallen. När pannan körs på lägsta nivån och
hörvärdet uppnås stannar således pannan. Det vill säga roster och fläktar stoppas för
10
att sedan åter starta när framledningstemperaturen sjunkit under det inställda
hörvärdet. Detta innebär att O2-styrningen ej fungerar och att pannan körs manuellt
(hörvärden anges i driftdatorn), med avseende på inställning av förbränningsluft.
Rökgaserna passerar genom luftförvärmare, multicyklon och elektrofilter.
Rökgasfläkten är varvtalsstyrd och varvtalen styrs av undertrycket i eldstaden.
I figur 3.1 visas en schematisk skiss över anläggningen samt referensmätsystemets
placering.
Fläkt lörförbränningslun
Bränsleirmatning
Flygaska
Bottenaska
f Primar/sekundar-
lördelningsspjäll
Primärspjäll
Figur 3.1
3.2.2 Instrumentering
Anläggningsbeskrivning, Skinnskatteberg
(Schematic sketch, Skinnskatteberg)
De driftparametrar (anläggningsparametrar) som registrerades kontinuerligt var;
Eldstadens undertryck (-mm vp)
Eldstadstemperatur 1 (°C)
Eldstadstemperatur 2 (°C)
Eldstadstemperatur 3 (°C)
Eldstadstemperatur 4 (°C)
Rökgastemperatur efter panna (°C)
O2-halten (0 - 25 vol%fg)
Läge, Orreglering spjäll 7 = sekundärluftspjäll (0 -100 %)
11
Läge, O2-reglering spjäll 8 = sekundärluftspjäll (O -100 %)
Läge, primärluft huvudspjäll, reglerar primär- och sekundär-luftförhållandet (0
-100 %)
Läge, sekundärluft huvudspjäll (0-100 %)
Läge, blandspjäll = spjäll som reglerar andelen förbränningsluft som passerar
genom luftförvärmaren (0-100 %)
Panneffekt (MW)
Förbränningsluftens temperatur för luftförvärmaren (°C)
Förbränningsluftens temperatur efter luftförvärmaren (°C)
Rökgasfläktens hastighet (0 -100 %)
Som referensmätsystem användes ett extraktivt kondenserande provtagningssystem
samt gasanalysatorer för analys av följande komponeter;
O2-halt(0-25%tg)
CO2-halt (0 - 20 % tg)
CO-halt (0 -1000 ppm tg)
NOx-halt (0 - 500 ppm tg)
NO-halt i torr rökgas (0 - 500 ppm tg)
Den använda O2-analysatorns analysprincip var baserad på paramagnetism, NO-
analysatorns på UV-absorption medan övriga analysatorers analysprinciper var
baserade på absorption i IR-området. NOx-analysatorn var kompletterad med en
C/Mb-baserad konverter.
3.2.3 Modellerande mätning
Den modellerande mätkampanjen i Skinnskatteberg genomfördes vecka 51-95 enligt
den i förväg utarbetade försöksmatrisen. Turordningen på de olika försöken ändrades
något från den som den använda programvaran rekommenderade. Matrisen omfattade
variationer i de parametrar som var möjliga att variera i pannans driftdator som
bedömdes påverka NOx-utsläppet. Dessa var;
prirnärluftspjäll (1-5)
sekundärluft spjäll (1-3)
blandningstemperaturen i luftförvärmaren
rosterns hastighet
12
Det var även möjligt att variera huvudspjället för primärluften, vilket reglerar
förhållandet mellan primär- och sekundärluft. Detta kan dock enbart göras manuellt
med driftdatorns automatik bortkopplad. Inga dylika manuella ändringar
genomfördes på grund av att det i stort sätt alltid är driftdatorns reglersystem som är
aktiverat.
Det gjordes heller inga faktorförsök med varierande rosterhastighet. Den tillåtna
regleringsramen för denna parameter är tämligen osäker. Dock genomfördes en del
kortare försök med varierande rosterhastighet. Utöver nämnda reglerparametrar
varierades även bränslets kvalitet, detta genom att upprepa samtliga driftändringar för
två skilda bränsletyper (gran och tall bark/flis). Speciellt bränslets fuktinnehåll
kunde därmed varieras. Max- och mininställningar av de olika spjällägena för
respektive effektläge (trin-läge) redovisas i tabell 3.1.
Tabell 3.1 Variationer i spjällägen under den modellerande mätningen
(Throttle levels during the modelating measurement)
PrimärtuftspjSH 1PrimärhiÖspjäll 2PrimärluftspjäJ13Primärhiftspjäll 4PrimärhiftspjäH 5Sekundäriuftspjäll 1Sekundärfuftspjäll 2Sekundäriuftspjäll 3
Trinl0 - 3 %1 - 12 %4 - 12 %1 - 5 %0 - 2 %0 - 2 %1 - 5 %0 - 1 %
Trin21 - 6 %2-15%6-15%2-10%0 - 3 %1 - 5 %2 - 9 %0 - 1 %
Trin32-10%5-18%8-18%4 - 12 %0 - 5 %7-18%8 - 25 %1 - 5 %
Trin45 - 25 %11 - 40 %18-40%10 - 30 %1 - 7 %11-30%14-40%7 - 25 %
I övrigt varierades blandningstemperaturen (reglerar blandspjället) mellan 165 och
195 °C.
Som tidigare nämnts styrs pannans last av fyra lastnivåer. Respektive lastnivå
aktiveras utifrån hetvattnets framledningstemperatur som styrs av torkarnas
hetvattenbehov. Detta innebär, i praktiken, att panneffekten varierar i cykler och ej
går att hålla konstant. Det går därmed ej att direkt ha med pannans last som en
variationsvariabel i försöksmodellen. För att få indata till det fortsatta
utvärderingsarbetet som även beaktade panniastens inverkan på NOx-utsläppet valdes
att bearbeta respektive försök så att sekvenser med de högsta respektive de lägsta
mätvärdena map panneffekt erhölls. Samtidigt medelvärdesbildades respektive
försöksperiod. Därmed erhölls indata till den fortsatta datautvärderingen som både
omfattade direkta medelvärden samt mätvärden vid max- och minlast.
13
Utifrån dessa indata skapades, med hjälp av programvaran "Unscrambler" en
matematisk modell för bestämning av NOx-halten. I inledningsskedet studerades
samtliga registrerade parametrars (utom CO2 och NO) inflytande på NOx-halten.
Genom att studera respektive driftparameters inflytande och hur de passade in i
modellen reducerades successivt de ursprungliga parametrarna. Parametrar som
påverkade modellen negativt eller hade låg signifikans selekterades bort. Den slutliga
modellen kan uttryckas med funktionen;
där ko till IC4 är konstanter, O2 = syrehalt i våt rökgas (vol %), Trg = rökgastemperatur
före lufrförvärmaren (°C), Tugn 4 = ugnstemperatur 4 (°C) samt Pn = panneffekten
(MW). I tabell 3.2 redovisas konstanternas värden.
Tabell 3.2
PEMS-NOX
Konstanternas storlek för funktionen PEMS-NOX
(Values of the constants used in the function PEMS-NOJ
h1,591 -3,469 0,163
h0,06970 4,635
Hur de med funktionen predikterade NOx-halterna förhåller sig till halter uppmätta
med CEMS redovisas i kapitel 4.1, exempelvis figur 4.1 och 4.2.
Inledningsvis utvecklades, på analogt sätt, även en funktion som predikterade
halten normerad till 6 % O2. Denna funktion överensstämde dock sämre med den
NOx-halt (normerad till 6 % O2) som parallellt erhölls utifrån uppmätta halter med
referensmätsystemet.
3.2.4 Långtidsuppföljning
Långtidsuppföljningen gjordes mellan v46-95 och vi 1-96 och omfattade kontinuerlig
mätdatainsamling av tidigare redovisade parametrar, kapitel 3.2.2. Under
långtidsuppföljningen loggades mätdatan som femminutersmedelvärden och
hämtades dagligen via modem.
14
Nedan redovisas en sammanställning av de instrumentproblem som uppstod under
långtidsmätningen.
NOx-analysatorn installerades v49-95. I utvärderingen till och med
installationen korrigerades den uppmätta NO-halten med en faktor.
Mellan v47 och v49 1995 var anläggningens syremätare ur funktion. Under
samma period var det även problem med referensmätsystemets syremätare.
Den uppmätta CO2-halten samt en relevant korrigeringsfaktor används
tillfälligt i utvärderingen.
Det var inledningsvis problem med referensmätsystemets
gasberedningssystem. Mätsystemet fungerade inte helt perfekt förrän v49-95.
Strömavbrott v7-96. Vid återstart hade NO-mätaren drivit kraftigt.
NO-mätaren uppvisade under större delen av mätperioden tendens till
instabilitet. Det viktigaste instrumentet, NOx-analysatorn, fungerade dock
synnerligen bra.
3.2.5 Verifierande mätning
Den verifierande mätningen genomfördes, vi 1-96. Mätningarna genomfördes enligt
en försöksmodell analog med den som användes under den modellerande mätningen.
Enda undantaget var att det ej fanns möjlighet att genomföra mätningar med två
skilda bränsletyper. Utifrån de nya försöksvärdena (medel-, max- och minvärden
enligt beskrivning i kapitel 3.2.3) skapades på analogt vis med det tidigare nämnda
tillvägagångssättet en ny PEMS-funktion. Den nya modellen (verifierande) kan
matematisk uttryckas enligt;
P E M S ^ N O ^ k o + k, * O2 + k2 * Trg + k3 * Tugn4 + k4 * Pn
där ko till k4 är konstanter, O2 = syrehalt i våt rökgas (vol %), Trg = rökgastemperatur
före luftförvärmaren (°C), Tugn 4 = ugnstemperatur 4 (°C) samt Pn = panneffekten
(MW). Konstanternas värden presenteras i tabell 3.3.
15
Tabell 3.3 Konstanternas storlek för funktionen PEMSver-NOx
(Values of the constants used in the Junction PEMSver-NOy)
PEMSver-NOx -24,005ki
-3,313*x
0,223
k3
0,07104 5,769
Om konstanterna i tabellen jämförs med de konstanter som erhölls utifrån den
modellerande mätningen (tabell 3.2) märks att framförallt värdena på konstanten ko
skiljer sig åt. Som nämnts tidigare (kapitel 3.1) genererar PLS-metoden enbart
matematiskt konstruerade samband, vilket innebär att erhållna funktioner inte har
någon fysikalisk innebörd. Detta innebär att konstanterna i dylika funktioner markant
kan variera men att ändå predikterade värden i stort blir identiska. I figur 4.3 och 4.4
{kapitel 4) jämförs PEMS-NOX med PEMSver-NOx.
Samtliga försöksdata som använts som inparametrar till de datautvärderingar som
genomförts (utvärdering av modellerande och verifierande mätningar) redovisas i
bilaga 2.
3.3 Kungsbacka
3.3.1 Anläggningsbeskrivning, Hammargårdverket
Hammargårdverket levererar fjärrvärme till Kungsbacka stad och ägs av Kungsbacka
Energi. Anläggningen består av tre stycken värmepumpar, två oljepannor, en elpanna
samt en fastbränslepanna med tillhörande rökgaskylare.
Fastbränslepannan är tillverkad av EUROTHERM och är av typ rörlig snedrost. Dess
maximala effekt är 8 MW och årlig drifttid cirka 5000 timmar (september - maj).
Som bränsle används huvudsakligen skogsavfall. Rökgaskylarens effekt är cirka 2
MW.
En gemensam fläkt används för tillförseln av primär- och sekundärluften.
Primärluften tillförs sedan under rosten genom sex spjäll. Det finns även ett spjäll
som reglerar andelen sekundärluft samt en separat tertiärluftfläkt. Förbränningsluften
förvärms till cirka 100°C.
16
På rökgassidan finns två fläktar (spjällreglerade) som regleras utifrån pannans
kapacitet. Stoftavskiljning sker dels med multicykloner dels i rökgaskylaren. Det
finns även ett system för rökgasbefuktning. Detta var ej i drift under
projektperioden..
I figur 3.2 visas en schematisk skiss över anläggningen samt referensmätsystemetsplacering.
SKORSTEN
Fläkt lör primär MälpH.
Fläkt lörItrtiärlult
RökjasIläUir
4 sekundär lu« raltransmälsysttm W////////////////M
\\W\\\
Asktranspon
Bollenaska
Figur 3.2
PrimärMtpjäll
Anläggningsbeskrivning, Hammargårdverket
(Schematic sketch of Hammargårdverket)
3.3.2 Instrumentering
De driftparametrar (anläggningsparametrar) som registrerades kontinuerligt var;
Kapacitet, panna (0 -100 %)
Effekt, panna (MW)
Effekt, rökgaskylare (MW)
O2-halt (0 - 20 % fg)
CO (0 -1000 ppm fg)
Spjälläge, primärluft (0 -100 %)
Spjälläge, sekundärluft (0-100 %)
Spjälläge, rökgasfläkt 1 (0 -100 %)
Spjälläge, rökgasfläkt 2 (0 -100 %)
Undertryck, eldstad (Pa)
17
Temperatur förbränningsluft före luftförvärmaren (°C)
Temperatur förbränningsluft efter luftförvärmaren (°C)
Rökgastemperatur före rökgaskylaren (°C)
Rökgastemperatur efter rökgaskylaren (°C)
Temperatur efter panna, hetvatten (°C)
Flöde, hetvatten genom panna (m3/h)
En speciell problematik ligger i mätningen av panneffekt. Det finns en koppling
mellan fastbränslepannans respektive oljepannanornas vattenkrets så att flödet genom
fastbränslepannan tillfälligt ändras när en oljepanna slår av eller på. Flödet genom
fastbränslepannan ökar momentant då oljepannan slår av samt minskar pss då den
slår på. Den registrerade panneffekten är ju baserad på temperatur respektive
vattenflöde och påverkas därmed i samma riktningar.
Det är ju av mycket stor vikt att de parametrar som ingår i PEMS-funktionerna är
representativa för de värden som skall återspeglas. Problematiken med panneffekten
noterades först efter att projektet initierats. För att korrigera problematiken utökades
antalet mätparametrar med temperatur och flöde på hetvattnet efter pannan.
Som referensmätsystem användes ett extraktivt kondenserande provtagningssystem
samt gasanalysatorer för analys av följande komponenter;
O rhalt (0 - 25 % tg)
CO2-halt (0 - 20 % tg)
CO-halt (0 -1000 ppm tg)
NOx-halt (0 - 500 ppm tg)
NO-halt i torr rökgas (0-500 ppm tg)
Den använda O2-analysatorns analysprincip var baserad på paramagnetism, NO-och
NOx-analysatorerna på UV-absorption medan övriga analysatorers analysprinciper
var baserade på absorption i IR-området. NOx-analysatorn var kompletterad med en
C/Mb-baserad konverter.
18
3.3.3 Modellerande mätning
Den modellerande mätkampanjen i Kungsbacka genomfördes, v4-96. De parametrar
som var möjliga att variera i Kungsbacka och där en ändring bedömdes kunna
inverka på NOx-utsläppet är;
Kapaciteten kan varieras mellan cirka 30 och 100 %. Driftstatus anges i
anläggningens driftdator.
Primär-/sekundärluftfläkten är spjällreglerad, spjället kan varieras mellan cirka
55 och 70 % vid fullast och mellan 20 och 50 % vid minlast. Börvärde anges i
anläggningens driftdator.
Spjället som reglerar förhållandet mellan primär- och sekundärluft kan varieras
mellan cirka 15 och 45 % sekundärluft. Driftstatus anges i anläggningens
driftdator.
Tertiärluftfläkten har ett fast varvtal och regleras on/off. Driftstatus anges i
anläggningens driftdator.
Primärspj alien är fasta och eventuella ändringar görs manuellt.
Rökgaskylaren regleras on/off, driftstatus anges i driftdatorn.
Försöksmatrisen omfattade variationer av samtliga dessa parametrar, utom de fasta
primärspj alien, inom ovan definierade gränser. Mätningarna genomfördes därefter
enligt den utarbetade försöksmatrisen. Den av programvaran rekommenderade
ordningsföljden på de olika försöken ändrades något på grund av pannans
regleringsramar. Mätningarna omfattade även försök vid eldning av bränsle med
varierande fukthalt.
De insamlade minutmedelvärdena räknades om till medelvärden för respektive
försök. Dessa försöksmedelvärden låg sedan till grund för det fortsatta
utvärderingsarbetet (utarbetandet av PEMS-funktionen).
Under delar av vecka 5 eldades pannan vid tämligen lågt syreöverskott (1 - 2 % tg)
medan den lägsta uppmätta syrehalten under den modellerande mätningen var 3,4 %.
Det giltighetsområde som erhölls under den modellerande mätningen täckte därmed
ej stora delar av driftdomänen under denna vecka. För att utarbeta en PEMS-funktion
som även beaktade driftfall vid dylikt låga syreöverskott utökades indata till den
multivariata utvärderingen med några ytterligare mätpunkter hämtade från vecka 5.
19
Utifrån dessa indata skapades, mha Unscrambler, en matematisk modell för
bestämning av NOx-halten. I inledningsskedet studerades samtliga registrerade
parametrars (utom CO2 och NO) inflytande på NOx-halten. Respektive
driftparameters inflytande på NOx-halten och hur de passade in i modellen
studerades. De ursprungliga parametrarna reducerades därefter successivt tills fem
återstod; panneffekt, huvudprimärluftspjällets läge, läge rökgasspjäll 2,
rökgastemperatur före rökgaskylare samt syrehalten. Det identifierades även en
del betydande samverkan mellan några av dessa parametrarna. Predikterade
värden avvek under vissa sekvenser dock relativt kraftig från de uppmätta
värdena.
Av denna anledning genomfördes en ny modellering med NOX normerad till 6 %
O2 (mha referensmätsystemets O2-analysator, torr gas) som utparameter. Dvs
samtliga försöksmedelvärden (NOJ erhållna från den modellerande mätningen
normerades varefter en ny modellering genomfördes. Denna nya modellering
utarbetades analogt med tidigare beskrivna procedur och resulterade i en bättre
modell.
Normeringen gjordes enligt;
NOX normerad till 6 % O2 = NOX (mätt) * (20,95 - 6)/(20,95 - O2tg)
Det matematiska uttrycket för den nya modellen blev;
PEMS NOX (6 % O2 tg)= ko + k: * PS + k2 * T rg, + k3 * O2 +IC4 * Pn2 + k5 * Pn *
PS + kö * Pn * RGS + k7 * PS * RGS + k8 * PS * O2 + k, * RGS2 + k10 * RGS *
T rg! + k n * RGS * O2 + k12 * Trg * O2 + k13 * O22;
där ko till k13 är konstanter, PS = primärspjällets läge (%), T^ = rökgastemperatur
före rökgaskylare (°C), O2 = syrehalt med driftinstrumentet (vol % fg), Pn =
panneffekt (MW), RGS = läge rökgasspjäll 2 (%). I tabell 3.4 redovisas
konstanternas värde.
Tabell 3.4 Konstanternas storlek för funktionen PEMS NOX
(Valttes of the constants used in the function PEMSNOJ
89,968k7 •0,02633
-1,468
h0,203
-0,295
k."0,01494
k315,161
0,003267
K-0,872
-0,18
-0,06686
k«0,108
0,107kB-1,471
20
Hur de med funktionen predikterade NOx-halterna förhåller sig till halter uppmätta
med CEMS redovisas i kapitel 4.2, exempelvis figur 4.5. Den erhållna funktionen har
ju en tämligen komplicerad struktur med många ingående termer. Samtliga ingående
parmetrar bedömdes dock vara sådana som på olika sätt kunde inverka på NOX-
halten. Återigen bör poängteras att PLS-metoden enbart genererar matematiskt
konstruerade samband och att erhållna funktioners struktur inte har någon fysikalisk
innebörd. Korrelationer mellan parametrar som ej har någon inverkan på NOx-halten
kan därmed av programvaran "rekommenderas" att ingå i PEMS-funktionen. Det är
därmed viktigt att dylika funktioner inte enbart utarbetas av en "matematiker" utan
kunskap om förbränningsteknik. Erhållna försöksdata redovisas i bilaga 3.
3.3.4 Långtidsuppföljning
Långtidsuppföljningen gjordes mellan v50-95 och vi3-96 och omfattade kontinuerlig
mätdatainsamling av tidigare redovisade parametrar, kapitel 3.3.2. Under
långtidsuppföljningen loggades både mätdata från anläggningen och
referensmätsystemet som minutmedelvärden. Mätdata från anläggningen hämtades 3
ggr/vecka med modem medan mätdata från referensmätsystemet dumpades på
logger/PC och hämtades manuellt varje eller varannan vecka.
Nedan redovisas en sammanställning av de problem som uppstod under
långtidsmätningen.
Det var inledningsvis problem med loggningen av panneffekten, detta
åtgärdades vl-96.
Mätpunkten präglades av ganska höga stofthalter, sondfiltret till
referensmätsystemet blev därmed vid flera tidpunkter igensatt. En hel del
mätdata från referensmätsystemet går av denna anledning ej att använda.
3.3.5 Verifierande mätning
Den verifierande mätningen genomfördes, vi3-96. Mätningarna genomfördes enligt
en försöksmodell, strukturerad på samma sätt som den som användes under den
modellerande mätningen. Utifrån de nya försöksmedelvärdena skapades på analogt
21
vis som tidigare en ny PEMS-funktion. Den nya modellen (verifierande) kan
matematisk uttryckas enligt;
PEMSver NOX (ppm, normerat till 6 % O2) = ko + k} * O2 + k2 * Tluft + k3 * O / 2 +
* O2* Pn + k5 * O2 * RGS + kö * O2 * Tluft
k7 * O2 *luft
där ko till k8 är konstanter, Trg = rökgastemperatur före rökgaskylare (°C), O2 =
syrehalt (vol % fg), Pn = panneffekt (MW), RGS = läge rökgasspjäll 2 (%), Tluft =
förbränningsluftens temperatur före luftförvärmaren (°C). I tabell 3.5 redovisas
konstanternas värde.
Tabell 3.5 Konstanternas storlek för funktionen PEMSver NOX
(Values of the constants used in the function PEMS^ NOJ
h399,7
k50,144
h2,413
fee0,0708
k2-6,777
0,0351
h0,219
-0,108
h1,037
Även denna funktion har ju en tämligen komplicerad struktur med många ingående
termer. Den skiljer sig även markant från funktionen som erhölls utifrån den
modellerande mätningen. Detta både map konstanternas storlek och ingående
driftparametrar. Det är ju dock, som tidigare nämnts, matematiskt konstruerade utan
fysikalisk innebörd. I funktionen har exempelvis förbränningsluftens temperatur
"rekommenderats" av programvaran. Denna har ju ingen speciell inverkan på NOX-
halten och är definitivt en parameter som ej bör ingå i en PEMS-funktion. Anledning
till att funktionen inte bearbetats och denna parameter avlägsnats är att visa på
konsekvensen av funktioner uppbyggda på "fel" parametrar. Funktionerna PEMS-
NOX och PEMSver-NOx för Kungsbacka jämförs i figur 4.8 (kapitel 4).
Erhållna försöksdata som ligger till grund för de utarbetade PEMS-sambanden för
Kungsbacka redovisas i bilaga 3.
4. Resultat
I detta kapitel redogörs för hur de erhållna PEMS-funktionerna, för långtidsdata
(timmedelvärden), klarar av att jämföras med motsvarande CEMS. För samma data
jämförs även funktionerna PEMS och PEMSver.
22
I Naturvårdsverkets "Allmänna Råd" finns villkor för standardavvikelse (max 5 %
av mätområdet) och systematisk skillnad (max 2 % av mätområdet) bestämda genom
samtidig mätning med två CEMS. Det är dessa villkor som beaktas vid de kontroller
som genomförs av ackrediterade luftlaboratorium för periodisk uppföljning av ett
CEMS. I denna studie redovisas dels standardavvikelser dels systematiska skillnader,
för ett urval representativa mätdagar (timmedelvärden), som framräknats på
motsvarande sätt som i Naturvårdsverkets "Allmänna Råd". Vidare redovisas antalet
mätvärdespar (timmedelvärden), för varje månad, där skillnaderna (CEMS - PEMS)
under- eller överstiger vissa gränser.
Slutligen redogörs i kapitlet för de giltighetsområden (domäner) som gäller för
respektive parameter.
4.1 Skinns katteberg
I figur 4.1 åskådliggörs NOx-halten erhållen med funktionen PEMS samt den
konventionellt uppmätta NOx-halten (CEMS) för hela mätperioden november 1995
till och med mars 1996. Notera att de tidsperioder (slutet av november - början av
december) då CEMS inte fungerade tillfredsställande exkluderats. Perioder med
kortare driftstopp finns däremot kvar.
250
1995-11-16
Figur 4.1
Skinnskatteberg, timmedelvärden CEMS
PEMS
1995-12-14 1995-12-29 1996-01-13 1996-01-28 1996-02-12 1996-02-27
PEMS och CEMS, november 1995 - mars 1996, Skinnskatteberg
(PEMS and CEMS from november 1995 to mars 1996, Skinnskatteberg)
23
Figuren visar på en oftast mycket god överenstämmelse mellan den predikterade och
den på konventionellt sätt uppmätta NOx-halten. Dock märks tendenser till avvikelser
under februari månad, vilket tydligare åskådliggörs i bilaga 4, där tidsplottar i form
av cirka 2 veckorsperioder redovisas. I bilagan redovisas även tidplottar, för samma
perioder, för de i PEMS-sambandet ingående parametrarna (syrehalt, panneffekt,
eldstadstemperatur 4 samt rökgastemperatur före luftförvärmaren). Även i figur 4.2
åskådliggörs den tämligen goda överensstämmelsen. Detta i form av en x-/y-plot
mellan CEMS och PEMS för samma mätdata (november 1995 - mars 1996).
200
0 25 SO 75 100 125 150 175 200 -
CEMS(ppmNOx)
Figur 4.2 PEMS och CEMS, x-/y-plot, november 1995 - mars 1996,Skinnskatteberg(PEMS and CEMS, x-/y-plot, november 1995 - mars 1996, Skinnskatteberg)
Under delar av februari månad (främst 15-18 februari) var det, som tidigare nämnts,
stundom ganska stora avvikelser mellan CEMS och PEMS. Samtliga PEMS-
parametrar var inom sina respektive domäner samtidigt som den, med
referensmätsystemet, uppmätta NOx-halten ibland översteg den predikterade med 50
ppm. Den troliga förklaringen till detta var att pannan under dessa dagar eldades med
bränsle införskaffat från annan ort och enligt driftpersonalen av dålig kvalitet. Det
aktuella bränslet, vilket främst bestod av bark blandad med flis från rivningsvirke,
var således utanför PEMS-funktionens "domän". Bränslet var enligt driftpersonalen
gråaktigt och innehöll en del betongrester. Att bränslet var sämre än normalt styrks
också av en bränsleanalys från ett prov uttaget 96-02-16, bilaga 1. Bränslets
kalorimetriska värmevärde var för detta prov något lägre än för övriga analyserade
24
bränsleprov samtidigt som det hade ett högre innehåll av kväve (1,0 % N jämfört
med 0,2 - 0,3 % N för övriga 5 analyserade bränsleprov från Skinnskatteberg).
Under mätperioden varierade bränslefukthalten mellan (48 och 65 %), jämför bilaga
1, medan desamma under de modellerande mätningarna varierade mellan 48 och 59
%. I och med den tämligen goda överensstämmelsen mellan PEMS och CEMS under
mätperioden beaktar med all säkerhet modellen ändringar i bränslefukthalt, i alla fall
inom området 48 - 65 %. De fyra driftparametrar som ingår i PEMS-funktionen är ju
även samtliga sådana parametrar som på olika sätt påverkas av bränslets fuktinnehåll.
Av uttagna bränsleprover bestod merparten av gran- eller tallbark, det fanns dock
prov som i huvudsak (visuell bedömning) bestod av spån eller flis. Detta innebär att
den framtagna modellen, förutom fukthaltsvariationer, även torde vara användbar för
NOx-prediktering vid eldning av vissa andra variationer i bränslekvalitet. I figur 4.1
märks att anläggningens drift präglas av veckovisa cykler. Dessa cykler beror på att
pannans last styrs av energibehovet till sågverkets torkar. Den framtagna modellen
klarar även av att hantera dessa cykler.
I rökgasen var andelen NO2 förhållandevis hög, cirka 10 - 15 % av total NOX. För att
säkerställa att den höga NO2-andelen ej härrörde från någon interferens på den IR-
baserade NOx-analysatom gjordes även växelvis kontroller med provgas då NOX-
analysatorns konverter bypassades. Detta förfarande upprepades flera gånger under
mätperioden och verifierade att andelen NO2 verkligen låg på den ovannämnda
nivån. NOx-analysatorn är även väl dokumenterad med avseende på framförallt
kolväten samtidigt som eventuellt bildade kondenserbara interfererande komponenter
avlägsnas i provtagningssystemets kondensor. En förklaring till den höga NO2-
andelen kan vara det ganska höga syreöverskottet.
Relatering av de erhållna NOx-halterna (PEMS och CEMS) mot prestandakrav på
standardavvikelse och systematisk skillnad enligt Naturvårdsverkets "Allmänna Råd"
visar också på mycket god signifikans. I tabell 4.1 redovisas dessa båda parametrar
relaterade till mätområdet 0 - 3 5 0 ppm. Det högsta timmedelvärdet uppmätt med
CEMS under långtidsuppföljningen var 202 ppm, det fanns givetvis sekvenser (5-
minutersmedelvärden) som var ännu högre men bedömningen är ändå att mätområdet
(0 - 350 ppm) motsvarar det mätområde som skulle valts vid en CEMS-installation.
Standardavvikelser och systematiska skillnader har beräknats för den första, den elfte
samt den tjugoförsta varje månad.
25
Tabell 4.1 Standardavvikelser och systematiska skillnader
(Standard deviations and systematic errors)
datum
95-11-2195-12-0195-12-1195-12-2196-01-0196-01-1196-01-2196-02-0196-02-1196-02-2196-03-0196-03-11
antal mätvärdes-
par {n)24-
24242424241124242424
standardavvikelse
{% ar mätområde)
2,0-
1,70,9
1,71,80,71,71,31,81,51,9
2*sNn.(% av mätområde)
0,8-
0,70,40,70,70,31,00,50,70,60,8
j systematisk skillnad [
(% av mätområde)
1,4-
1,01,6-
1,30,7-
2,52,21,7-
O.K?
ja-
jajajajajajanejnejjaja
95-12-01 var det problem med instrumenteringen (inga mätdata finns tillgängliga),
96-02-01 var pannan enbart i drift under 11 timmar.
I tabellen märks att villkoret på systematisk skillnad (2 % av mätsystemets
mätområde) ej innehålls under två av de redovisade dagarna, detta dock med ganska
liten marginal. Om exempelvis mätområdet istället väljs till 0 - 450 ppm (vilket ej
hade varit orimligt) understiger den systematiska skillnaden i båda fallen 2 %.
För att fa en annan bild över hur mätvärdesparens skillnader förhåller sig har även
samtliga timmedelvärden studerats månadsvis map avvikelser. Detta åskådliggörs i
tabell 4.2 där antalet mätvärdespar för olika awikelsenivåer (CEMS - PEMS)
redovisas. Även i denna tabell har redovisade avvikelser relaterats till mätområdet (0
- 350 ppm). I tabellen redovisas enbart värden då anläggningen samt erforderliga
mätinstrument varit i drift.
Tabell 4.2 Timmedelvärden map procentuell differens (CEMS och PEMS)
(Hourly mean values concerning to the percental difference between CEMS and PEMS)
månad
novemberdecemberjanuarifebruarimarstotalt
antaldrifttimmar
2185207316822912442
>10%000390
39
<-10%
0026210
5-10%120
461
50
-5 - -10%81
394732127
2-5%8
5768938
234
-2--5%6353168112117513
-2-2%
138407454339131
1469
skillnademastotalsumma (ppm)
-260138
-676413-657-1042
26
I tabell 4.2 framgår att för drygt 60 % av fallen är avvikelsen mellan mätvärdesparen
mindre än 2% och för ytterligare drygt 30 % av fallen mindre än 5 %. Detta måste
tolkas som att överensstämmelsen mellan PEMS och CEMS totalt sett var
synnerligen god under perioden. I tabellen märks också att det finns en tendens till
systematisk avvikelse mellan de båda metoderna (totalsumman av avvikelserna är -
1042 ppm). Om detta relateras till antalet mätvärdespar, 2442 st, inses dock att den
genomsnittliga systematiska avvikelsen (för hela perioden) understiger 0,5 ppm. Den
enda månaden med dålig överenstämmelse är februari, vilket som tidigare nämnts
med all säkerhet beror på att pannan eldades med bränsle av sämre kvalitet.
PEMSver är baserad på samma parametrar som PEMS och följsamheten mellan de
båda funktionerna, är trots att de är baserade från indata från två skilda mätperioder
med cirka 3 månader mellanrum, synnerligen god. Notera att utarbetandet av de
båda funktionerna i båda fallen gjordes på samma sätt, parametrar med låg
signifikans på respektive modell selekterades successivt bort tills enbart de
parametrar med störst inverkan på respektive modell återstod. Överenstämmelsen
mellan CEMS och PEMSver är något sämre jämfört med mellan CEMS och PEMS.
Den troliga anledningen till detta är att inga försök med varierande bränslefukthalter
gjordes under den verifierande mätkampanjen, vilket ju var fallet under den
modellerande mätningen. Den modellerande mätningen beaktade således en bredare
domän. I figur 4.3 åskådliggörs PEMS och PEMSver under mätperioden. För att få en
bättre bild av den goda överensstämmelsen mellan de båda sambanden har de även
plottats mot varandra, figur 4.4.
Skinnskatteberg, timmedelvärden
160 T
-PEMS
PEMSver
1995-11-16 1995-12-14
Figur 4.3
1995-12-29 1996-01-13 1996-01-28 1996-02-12 1996-02-27
PEMS och PEMSver, november 1995 - mars 1996, Skinnskatteberg(PEMS and PEMSver from november 1995 to mars 1996, Skinnskatteberg)
27
O 25 50 75 100 125 150 175 200
PEMSver (ppm NOx)
Figur 4.4 PEMS och PEMSver, x-/y-plot, november 1995 - mars 1996,
Skinnskatteberg
(PEMS and P E M S ^ x-/y-plot, november 1995 - mars 1996, Skinnskatteberg)
Tabell 4.3 redovisar variationsnivåerna för de parametrar som ingår i PEMS och
PEMSver under den modellerande respektive den verifierande mätningen. I tabellen
inkluderas även högsta och lägsta uppmätta NOx-halt under respektive mätkampanj.
Tabell 4.3 Max- och minvärden under den modellerande respektive den
verifierande mätningen
(Maximum and minimum values during the modelating and the verifying measurements)
modellerande
mätning
verifierande
mätning
max
min
max
min
NOx-halt
(ppmtg)
136
42
137
84
Panneffekt
(MW
7,52
3,08
7,28
3,09
O rhalt
(vol % fg)
13,4
5,10
15,9
6,48
Ugnstemp. 4
(°C)
1010
529
874
432
Rökgastemp.
(°C)
329
232
347
234
En domän baserad på värdena uppställda i tabellen blir ju inte helt bra utan beskriver
enbart de lägsta och de högsta värdena inom giltighetsområdet. Tyvärr är det ju ej
möjligt att reglera en panna så att samtliga kombinationsmöjligheter map max- och
minnivåer kan ställas in. Detta innebär att även mätdata innanför intervallen i
tabellen kan ligga utanför PEMS-funktionens domän. För att fa en uppfattning om de
ingående PEMS-parametrarnas respektive domäner redovisas i bilaga 5 plottar med
samtliga möjliga kombinationer mellan de olika parametrarna. Plottarna är baserade
28
på de försöksdata som erhölls under den modellerande mätningen. Domänen för varje
kombination kan likställas med den area som mätpunkterna upptar, respektive domän
har i varje plot omslutits med en linje.
Tabell 4.4 redovisar antalet timmedelvärden från långtidsmätningen som ej innehölls
i tidigare definierade domäner, tabell 4.3. I tabellen redovisas även skillnaderna
mellan CEMS och PEMS relaterat till samma mätområde som tidigare (0 - 350 ppm)
för timmedelvärdena utanför respektive domän.
Tabell 4.4 Skillnader (CEMS - PEMS)för nätparametrar utanför domän
(Differences between CEMS and PEMS for measurement data outside validity range)
Parmeter
SyrehaltRökgastemperaturUgnstemperatur 4Nyttig effekt
domän
5,1-13,4%232 - 329 °C529 - 1010 °C
3,08 - 7,52 MW
antal timmedelvärdenutanför domänen
2240483107
< 2 %skillnad
122085159
2 - 5 %skillnad
91292927
5 - 1 0 %skillnad
0603
20
> 10 %skillnad
1701
Antalet timmedelvärden var totalt 2442 stycken. Vissa timmedelvärden är utanför
mer än en domän.
I tabellen märks att en hel del mätdata (> 16 %) var utanför domänen. Anledning till
detta är antagligen dels pannans reglersystem (de fyra fasta effektlägena) dels att
pannan till och från eldades med bränsle med lägre respektive högre fukthalt än det
som fanns tillgängligt under den modellerande mätningen. Om bränslefukthalten
minskas och inmatningshastigheten är konstant ökar ju panneffekten,
rökgastemperaturen samt ugnstemperaturen.
Konsekvensen av att domänen över- eller underskreds var dock tämligen liten.
Anledningar till detta är dels att respektive parameter i förekommande fall ej är
speciellt långt utanför domänen dels att de ingående parametrarna slår åt olika håll
(både map pannans drift och map funktionens struktur). Slutligen är PEMS-
funktionen (i Skinnskatteberg) strukturerad utan kvadrattermer vilket medför att om
ett mätvärde hamnar utanför domänen blir konsekvensen av detta ändå inte speciellt
stor. Detta verifieras även i tabell 4.5 där det framgår hur ett eventuellt mätfel på 10
% på de ingående PEMS-parametrarna påverkar de båda PEMS-funktionerna (PEMS
och PEMSV-"ver-
29
Tabell 4. S Mätfelinverkan på modellerna PEMS och PEMSver
(The influence of measurement inaccuracies on the models PEMSand PEMS^J
O2-halt(vol % fg)
9,0*8,19,09,09,0
Rökgastemp.CQ300*300270300300
Ugnstemp. 4CQ700*700700630700
Pn(MW)5,5*5,55,55,55,0
PEMS(ppm NOX)
93,696,788,788,791,2
PEMSW
(ppm NOJ94,597,587,889,691,7
nivåer utan mätfel
Under perioden, 1 5 - 1 8 februari, då det som tidigare nämnts var stor avvikelse
mellan PEMS och CEMS var samtliga kontinuerligt registrerade parametrar inom
sina respektive domäner. Detta indikerar att det var bränsletypen (bränslets fukthalt
var ej extrem) som var utanför PEMS-funktionens giltighetsområde.
En annan förhoppning i denna studie var att de erhållna PEMS-funktionerna skulle
kunna struktureras så att de beaktade variationer i bränslets fuktinnehåll. För att
kontrollera om funktionen beaktar bränslefukthalten har mätvärdena från den
modellerande mätningen studerats. Den modellerande mätningen genomfördes vid
två skilda bränsletyper med varierande bränslefukthalt. I tabell 4.6 redovisas direkta
försöksmedelvärden på dels de parametrar som ingår i PEMS-funktionen dels
motsvarande medelvärden på CEMS respektive PEMS.
Tabell 4.6 Inverkan av bränslefukthalten på PEMS-parametrar och
erhållna NOx-halter
(The influence of different moisture content in the fuel on both the PEMS-parameters and
the predicted or measured NOx~concentrations)
"torrt" bränsle (~ 49 % fukt)"Juktigt" bränsle (~ 56 % fukt)kvot (torrt/fuktigt)
Fa<MWJ5,645,541,02
o*8,798,960,98
TilgBCcj7556771,11
2942960,99
{vöi%tg)f11,311,80,96
CEMS(pfsaNO*)
10287
1,17
PJEMS
98921,07
I tabellen märks speciellt en tydlig korrelation mellan ugnstemperaturen och den
uppmätta NOx-halten. Båda var åtskilligt högre under de försök då pannan eldades
med det torrare bränslet. Detta trots att panneffekten och syrehalten i stort var på
samma nivåer. Även rökgastemperaturen var i stort oförändrad vilket antagligen
beror på ett ökat rökgasflöde (pga mer vattenånga i rökgasen) under försöken med
det fuktigare bränslet. I tabellen märks också att den predikterade halten (PEMS)
30
ökar med minskad bränslefukthalt. Ett konstaterande är därmed att den erhållna
PEMS-funktionen till stor del beaktar bränslefukthaltens inverkan på NOX-
bildningen. Detta beror givetvis på att ugnstemperaturen ingår bland PEMS-
parametrarna. För pannor som eldas med bränsle med varierande fukthalt är
alternativet, till att utarbeta en funktion där bränslefukthalten beaktas, att utarbeta
flera funktioner som enbart är användbara för var sin specifik bränslekvalitet.
4.2 Kungsbacka
Den PEMS-funktion som erhölls utifrån den modellerande mätningen i Kungsbacka
blev tämligen komplex, med stor risk att tämligen stora fel kan genereras om
funktionens giltighetsområde överskrids. Det är därmed viktigt att poängtera att det
är ett rent matematiskt samband som enbart återspeglar de försöksmedelvärden som
uppmättes under den modellerande mätningen. När väl data från långtidsmätningen
fanns tillgängligt visade det sig också att överensstämmelsen blev åtskilligt sämre än
i Skinnskatteberg. Detta framgår tydligt i figur 4.5 dör NOx-halten erhållen med
funktionen tillsammans med den konventionellt uppmätta NOx-halten (CEMS)
åskådliggörs för mätperioden januari 1996 till mars 1996. I figuren har enbart
mätvärden utan instrumentproblem beaktats.
400Kungsbacka, timmedelvärden
960108 960120 960126 960131 960227 960303 960309 960314
Figur 4.5 PEMS och CEMS, januari - mars 1996, Kungsbacka
(PEMS and CEMS from januari to mars 1996, Kungsbacka)
Allteftersom långtidsdata blev tillgängliga insågs också att det enbart var två av de
parametrar som ingår i PEMS-sambandet (panneffekten och syrehalten) som har
någon tydlig signifikans på NOx-halten. Avvikelsen mellan CEMS och PEMS kan ej
31
enbart förklaras av variation i bränslekvalitet. Avvikelsen som uppträder i mitten av
februari härrör sålunda från en ändring i rökgasspjällets läge (rökgasspjäll 2), vilket
ej påverkade NOx-utsläppet. Under mätperioden varierade bränslefukthalten mellan
(38 och 60 %), jämför bilaga 1, vilket i stort överensstämde med variationen under
den modellerande mätningen. Att funktionen ej var acceptabel framgår också av
tabell 4.7 där mätvärdesparens skillnader (CEMS - PEMS) redovisas månadsvis. I
tabellen har avvikelserna relaterats till ett mätområde likställt med vad mätområdet
bör vara för ett konventionellt mätsystem vid mätning av NOx-haltnivåer
motsvarande de som uppmättes vid anläggningen i Kungsbacka (0 - 600 ppm).
Tabell 4.7 Timmedelvården map differensen mellan CEMS och PEMS
(Hourly mean values concerning to the difference between CEMS and PEMS)
månad
januarifebruarimarstotalt
antaltimmar
361170388919
>10%
2387
273383
<-10%
0112
5 - 1 0 %
903
67160
-5--10%
14136
33
2 - 5 %
81818
107
-2 - -5 %
4622876
-2 - 2 %
1073615
158
skillnadernastotalsumma (ppm)
993154555148052
I tabellen framgår att under 40 % av mätvärdesparen maximalt avviker 5 % från
varandra. Motsvarande värde i Skinnskatteberg var cirka 91 %. Det framgår också att
det finns en ganska stor systematisk avvikelse, ~ 50 ppm (vid 6 % O2). Funktionen
förbättras inte heller speciellt även om dess off-set (konstanten ko), se tabell 3.4,
ändras med motsvarande 50 ppm.
Det är ju därför inte speciellt svårt att inse att den i tabell 3.4 redovisade funktionen
ej uppfyller de krav som ställs på ett mätsystem för emissionskontroll. Erfarenheterna
från långtidsmätningen att enbart syrehalt och nyttig effekt är märkbart relevanta för
NOx-utsläppet bidrog till att en ny funktion, med enbart dessa båda parametrar,
skapades.
Denna nya funktion baserades på den gamla funktionen samt typvärden för de tre
parametrarna (rökgastemperatur, rökgasspjäll och primärspjäll) som ej visade sig ha
någon märkbar signifikans på NOx-halten. Dessa typvärden valdes från en tidsperiod
då överenstämmelsen mellan PEMS och CEMS var god. Med hjälp av detta
tillvägagångssätt erhölls funktionen;
32
PEMSny (ppm NOX vid 6 % 02) = 120,03 + 36,329 * O2 + 1,178 * Pn + 1,471 * O2 +
0,871 * Pn2.
Detta nya samband visade sig åtskilligt bättre på att prediktera NOx-halten än det
gamla, vilket framgår dels i figurerna 4.6 och 4.7 dels i tabell 4.8. Den nya
funktionen åskådliggörs även i bilaga 6 för cirka 2-veckorsperioder. I samma bilaga
redovisas även syrehalt och panneffekt för samma tidsperioder.
400 -rKungsbacka, timmedelvärden
960108 960120 960126 960131 960227 960303 960309 960314
Figur 4.6 PEMSny och CEMS, januari - mars 1996, Kungsbacka
(PEMSnw and CEMS from januari to mars 1996, Kungsbacka)
400
100 200 300
PEMSny (ppm NOx) vid 6 % O2
400
Figur 4.7 PEMSny och CEMS, x-/y-plot, januari - mars 1996, Kungsbacka
(PEMSnew and CEMS, x-/y-plot, januari - mars 1996, Kungsbacka)
33
Tabell 4.8 Timmedelvärden map differensen mellan CEMS och PEMSny
(Hourly mean values concerning to the difference between CEMS and PEMSMJ
månad
januanfebruarimarstotalt
antaltimmar
361170388919
> 10 %
81
3847
<-10%
246
3565
5-10%
802796
203
-5--10%
32153279
2 - 5 %
604654160
-2 - -5%
552554134
-2 - 2 %
1025079
231
skillnadernastotalsumma (ppm)
5949
475583
I tabellen framgår att andelen mätvärdespar med maximal avvikelse 5 % ökar till
nästan 60 % samtidigt som den systematiska avvikelsen i stort försvinner (~ 0,6
ppm). Den nya modellen blir således på alla sätt bättre än den gamla. Principen som
använts för att arbeta fram den nya funktionen kan dock ifrågasättas. Den är
visserligen skapad från data uppmätt under den modellerande mätningen.
Konstaterandet att tre av funktionsparametrarna kunde exkluderas blev dock möjlig
tack vare långtidsuppföljningen. Om PEMS skall bli ett lågkostnadsalternativ för
CEMS inryms ej speciellt långa uppföljningsperioder av sambandens tillförlitlighet.
Den modellerande mätningen bör således utan hjälp från andra driftdata kunna vara
användbar för utarbetandet av en användbar funktion.
I tabell 4.9 relateras de erhållna NOx-halterna (PEMSny och CEMS) mot
prestandakrav på standardavvikelse och systematisk skillnad enligt
Naturvårdsverkets "Allmänna Råd 91:6".
Tabell 4.9 Standardavvikelser och systematiska skillnader
(Standard deviations and systematic errors)
datum
96-01-0996-01-1996-01-2996-02-2996-03-0996-03-16
antal mätvärdes-
par <n)242424242424
standardavvikelse
(% av mittområde)
3,35,85,315,05,46,7
2*s/>/n
(%avmätomr4de)
1,32,42,26,12,22,7
1 systematisk skillnad [
(% sv mätområde)
-
5,2--
4,15,3
O.K?
janejnej
nejnejnej
I tabellen märks att funktionen, trots den skapliga överensstämmelsen, ej kan
definieras uppfylla de villkor som anges i Naturvårdsverkets "Allmänna råd 91:6"
map standardavvikelse och systematisk skillnad. Utifrån data erhållen från den
34
modellerande mätningen är det därmed mycket tveksamt om det går att utarbeta
någon för denna aspekt användbar PEMS-funktion.
Även funktionen som erhölls utifrån den verifierande mätningen var tveksam. Dess
struktur avvek tämligen mycket från funktionen som erhölls från den modellerande
mätningen. De båda funktionernas respons (PEMS) avvek även kraftigt från varandra
under långtidsmätningen, se figur 4.8.
Kungsbacka, timmedelvärden500 j
960108 960120 960126 960131 960227 960303 960309 960314
Figur 4.8 PEMS och PEMSver, januari - mars 1996, Kungsbacka
(PEMS and PEMSver from januari to mars 1996, Kungsbacka)
Samma förfarande (utarbetandet av en funktion som enbart baserades på syrehalt och
panneffekt) som användes för att utarbeta funktionen PEMSny användes därmed även
för att utarbeta en funktion PEMSver ny. Strukturen på denna funktion blev; 85,81 +
18,148 * O2 + 1,037 * O2 * Pn + 0,219 * O22. Jämförelser med långtidsdata visade att
den blev i stort lika bra som PEMSny. I figur 4.9 åskådliggörs PEMSny och PEMSver
ny för långtidsmätningen medan en x-/y-plot mellan de båda funktionerna redovisas i
figur 4.10.
400 -
400
Sä? 300 -19>K
200 -•
100 -•
35
Kungsbacka, tim medelvärdenPEMSny
- - - PEMSvemy
960108 960120 960126 960131 960227 960303 960309 960314
Figur 4.9 PEMSny och PEMSver ny januari - mars 1996, Kungsbacka
(PEMSnCTf and PEMSver „ , from januari to mars 1996, Kungsbacka)
0 100 200 300 400
PEMSny (ppm NOx) vid 6 % O2
Figur 4.10 PEMSny och PEMSver ny, x-/y-plot, januari - mars 1996,
Kungsbacka
(PEMS,,^, and PEMS^ new, x-/y-plot, januari - mars 1996, Kungsbacka)
Som märks i figurerna erhölls, trots att de båda nya PEMS-funktionernas struktur är
annorlunda, en mycket god följsamhet mellan dem. Detta till skillnad från
funktionerna PEMS och PEMSver (figur 4.8). Funktionerna är ju matematiska
konstruktioner som uttrycker samma sak utifrån olika driftparametrar.
Förklaringar till att det i denna studie ej var möjligt att utarbeta en användbar PEMS-
funktion för anläggningen i Kungsbacka kan vara;
36
Den registrerade panneffekten avviker, när oljepannorna slår till eller ifrån,
stundom för mycket från den verkligt tillförda panneffekten. Panneffekten var
ändå nödvändig att ha med i funktionen då det ej bland övriga registrerade
parametrar fanns någon som bättre beskrev eldstadens belastning. Funktioner
som baserades på andra parametrar än enbart syrehalt och panneffekt blev
således åtskilligt sämre än de funktioner (PEMSny och PEMSver ny) som
redovisats i denna studie. Resultatet (funktionerna) hade således blivit identiska
även om problemet med panneffekten noterats redan vid projektets initiering
istället för i början av januari 1996 (då den första mätdatan blev tillgänglig)
som nu blev fallet.
Det hade dock troligen varit möjligt att utveckla en bättre korrelation om en
ugnstemperatur efter förbränningszonen registrerats. En dylik signal hade i så
fall dels varit användbar som ett ytterligare mått på pannans belastning dels för
att bättre beakta variationer i bränslets fuktinnehåll.
Det är dock ändå troligt att bränslets fuktinnehåll till viss del beaktades. PEMS-
sambandet konstruerades ju utifrån normerade NOx-halter erhållna från den
modellerande mätningen. Därmed beaktas ju egentligen både torr och fuktig
syrehalt. Den torra syrehalten användes för normeringen av uppmätta NOx-
halter medan den fuktiga syrehalten ingår i PEMS-sambanden. Skillnaden
mellan torr och fuktig syrehalt beror ju på rökgasens fuktinnehåll som i sin tur
främst styrs av bränslets fuktinnehåll.
Bränslets kvalitet varierade åtskilligt mer under långtidsmätningarna än under
den modellerande mätningen. Bränslets kvalitet var inte heller lika enhetlig
som i Skinnskatteberg där bränslet i stort sätt alltid var från egen produktion.
De bränsleprover som uttogs bestod mestadels av flis från skogsavfall. Pannan
eldades dock även med gröna växtdelar, bark eller flis från rivningsavfall.
Kväveinnehållet kan ju variera mellan dessa bränsletyper. Det blir givetvis
svårare att arbeta fram användbara PEMS-samband ju fler bränsletyper (med
varierande kväveinnehåll) som en panna eldas med.
Studier av långtidsdata visade, som tidigare nämnts, att inga andra av de
kontinuerligt insamlade parametrarna än syrehalten och panneffekten hade någon
märkbar inverkan på NOx-halten.
37
I den mätdatamängd som låg till grund för modelleringen varierade syrehalten mellan
1,4 och 11,2 % samt panneffekten mellan 2,38 och 10,7 MW. Under
långtidsmätningen var det enbart under ett fåtal timmar (<10) som timmedelvärdet
över- eller understeg dessa nivåer. Det var, liksom i Skinnskatteberg, även under
mätningarna i Kungsbacka svårt att variera försöken så att försök med vissa
parameterkombinationer kunde ställas in. Exempelvis kombinationerna låg syrehalt
<=> låg panneffekt samt hög syrehalt <=> hög panneffekt. I bilaga 7 redovisas
funktionens egentliga domän som en plot mellan de syrehalter och panneffekter som
PEMS-funktionerna baserades på. Domänen kan, på samma sätt som tidigare,
likställas med den area som mätpunkterna upptar och har omslutits med en linje.
PEMS-funktionerna (från Kungsbacka) är strukturerade med kvadrattermer. Trots
detta blir konsekvensen av eventuella mätfel inte speciellt stor. Detta styrks i tabell
4. JO där det framgår hur ett eventuellt mätfel på 20 % påverkar funktionen PEMSny.
Tabell 4.10 Mätfelinverkan på modellen PEMSHy
(The influence of measurement inaccuracies on the model PEMSxm)
O2-balt (vo! % fg)5,0*4,06,05,05,04,06,0
Pn(MW)7,5*7,57,56,09,06,09,0
PEMSnv (ppm NOX vid 6 % O2)252237263250254235264
* nivåer utan mätfel
Ett mätfel på 20 % påverkar följaktligen inte, trots kvadrattermerna, modellen mer än
cirka 1 % relaterat till mätområdet (0 - 600 ppm). Modellen är ej heller speciellt
känslig för mätfel även om dylika föreligger på båda de ingående termerna. Detta
indikerar att det framförallt var en eller flera faktorer som det ej varit möjlig att mäta
som var problematisk map PEMS i Kungsbacka.
5. Diskussion och slutsatser
PEMS-metodik är användbar för kontroll av emissioner från vissa typer (se kapitel
5.1) av biobränsleeldade pannor. Detta även om de eldas med varierande
bränslekvalitet (bränslefukthalt). Det PEMS-samband som erhölls från
38
Skinnskatteberg visade en mycket god överensstämmelse med ett konventionellt
mätsystem (CEMS). Mer än 90 % av uppmätta mätvärdespar avvek maximalt 5 %
(gräns för standardavvikelse vid parallell mätning med 2 CEMS enligt
Naturvårdsverkets Allmänna råd) från varandra relaterat till ett relevant mätområde
(0 - 350 ppm). Det var dock ej möjligt att i denna studie utarbeta ett map
Naturvårdsverkets prestandakrav fullt tillräckligt bra PEMS-samband för pannan i
Kungsbacka.
I Naturvårdsverkets föreskrifter finns dels prestandakrav för kontinuerliga mätsystem
definierade dels krav på kontroller av ackrediterade luftlaboratorium.
Prestandakraven är svåra att definiera på samma sätt för ett PEMS jämfört med ett
CEMS. Det är ju exempelvis svårt att hantera noll- och mätvärdesdrift mellan
kontrolltillfallena då motvarande typ av kontrollprogram ej blir relevanta. I ett PEMS
är det ju i så fall vissa ingående parametrar som bör kontrolleras (syrehalt,
panneffekt, temperaturer, spjällägen etc). Det finns samtidigt inget som kan
interferera på ett PEMS medan den nedre detektionsgränsen styrs av den under den
modellerande mätningen erhållna domänen. Den återstående parametern,
mätsystemets svarstid, torde dock lätt kunna kontrolleras mha ett CEMS (med
väldefinierad svarstid). De mätningar som utförs av ackrediterade luftlaboratorium
omfattar normalt två ytterligare storheter; standardavvikelse (max 5 % av testat
mätsystems mätområde) och systematisk skillnad (max 2 % av testat mätsystems
mätområde). Dessa båda parametrar utvärderas utifrån jämförande mätningar mellan
en anläggnings CEMS och luftlaboratoriets CEMS. Både prestandakravet map
standardavvikelse och systematisk skillnad innehölls mestadels för PEMS-funktionen
i Skinnskatteberg.
Det var, både för Skinnskatteberg och Kungsbacka, möjligt att utifrån en serie nya
mätningar arbeta fram nya PEMS-samband som synnerligen väl överenstämde med
de som erhölls utifrån de ursprungliga modellerande mätningarna.
Denna studie visade att det framförallt var två parametrar (syrehalt och panneffekt)
som är betydelsefulla i en PEMS-funktion för biobränsleeldade pannor. För att
beakta fluktationer i bränslets fukthalt erfordras dock även ugnstemperatur och
kanske rökgastemperatur. En risk med temperaturmätningar är skiktningar vid
matstället så att den använda temperaturgivaren periodvis registrerar mätvärden som
ej är representativa. En åtgärd som kan göras för att förbättra tillförlitligheten på en
PEMS-funktion där temperaturer ingår är att montera ytterligare något/några
39
termoelement i närheten av (samma tvärsnitt som) mätpunkten. Vid båda
anläggningarna registrerades tämligen många mätparametrar som inte visade sig ha
någon märkbar inverkan på NOx-bildningen (exempelvis åtskilliga spjällägen).
Tydligen finns det för båda anläggningarna tillräckliga kopplingar mellan exempelvis
luftfördelning och de i funktionerna ingående parametrarna.
Årlig kontroll, enligt Naturvårdsverkets kungörelser, av ett PEMS kan genomföras
identiskt med ett CEMS. Det torde dock vara fördelaktigt om pannans last varierades
under jämförelseperioden så att några av de i PEMS-funktionen ingående
parametrarna varieras. Vidare bör varje mätvärdespar baseras på minst 60 minuters
parallell mätning. PEMS-runktionerna i denna studie har baserats på
försöksmedelvärden, om funktionerna skulle kontrolleras momentant mot ett CEMS
kan det bli problem med skillnader i svarstid mellan de parametrar som funktionen är
baserad på och den med CEMS uppmätta NOx-halten.
I den tidigare studien, referens 2, jämfördes predikterade och "uppmätta" specifika
emissioner (mg NOX/MJ br). Det gick i, referens 2, att fa bättre korrelation mellan
PEMS och CEMS med dessa "normerade " utsläpp än med direkt uppmätta halter.
I denna aktuella studie erhölls bättre överensstämmelse om normerade halter (till fix
syrehalt) predikterades i Kungsbacka jämfört med om direkt uppmätta halter
predikterades. Förhållandet var sedan det omvända för Skinnskatteberg där
överensstämmelsen blev bättre om onormerade halter predikterades. Projektet har
således liksom tidigare försök enligt referens 2 visat på en osäkerhet om onormerade
eller normerade halter skall användas vid predikteringen. Teoretiskt torde en
prediktering till normerad NOx-halt (mg/MJ eller fix syrehalt) överenstämma med
uppmätta och omräknade halter med referenssystemet (CEMS). Osäkerhet för
parametrar som ej lätt kan mätas (exempelvis utspädning i rökgaskanal,
bränslekvalitet etc) är den troliga förklaringen till att så inte alltid är fallet. Om det
för en viss anläggning visar sig svårt att korrelera fram samband för onormerade
halter är det vettigt att även arbeta fram motsvarande korrelationer för normerade
halter. Den korrelation som har bäst överensstämmelse med "verkliga" NOx-halter
(CEMS) bör sedan användas. Vid årliga kontroller av mätsystemet är det inget större
merarbete för ett ackrediterat luftlaboratorium att kontrollera normerade istället för
direkt uppmätta halter. Under dylika kontroller mäts ju oftast både NOX och O2.
40
I derma studie har valts att normera till 6 % O2. Det är på sätt och vis vettigare att
istället normera till 0 % O2 då, i så fall, fortsatta beräkningar till specifika utsläpp
och massutsläpp underlättas. Uttrycket blir i så fall (torra gashalter);
NOX normerad till 0 % O2 = NOX (mätt) * (20,95)/(20,95 - O2mätt)
Ett PEMS-samband är enbart giltigt inom det giltighetsområde eller den domän som
täckts in under den modellerande mätningen. En mätkampanj måste således utformas
på ett sådant sätt att anläggningens reglerramar tänjs maximalt så att PEMS-
funktionen i slutändan beaktar ett så stort antal driftfall som möjligt. Det är viktigt
att beakta att det inte är säkert att en domän innehålls även om de storheter som ingår
i PEMS-sambandet samtliga ligger på nivåer som uppmättes under den modellerande
mätkampanj en. Exempelvis om syrehalten under den modellerande mätningen
varierade mellan 4 och 10 % samtidigt som pannans last varierade mellan 40 och 100
%, så är det ändå inte troligt att det under fullastförsöken både fanns försök då O2-
halten var 4 respektive 10 %. Det kan exempelvis vara så att den maximala O2-halten
vid fullast under en modellerande mätning är 6 %. I så fall täcks inte eventuella
drifttillstånd vid fullast då O2-halten överstiger 6 % av PEMS-funktionens domän.
Ett PEMS-samband är således enbart användbart för en specifik anläggning. Om
anläggningen byggs om så att de i sambandet ingående parametrarna påverkas måste
en ny funktion utarbetas. Förbränningsmässiga driftjusteringar av pannan kan tillåtas
inom PEMS-funktionens domän (driftparametrarna måste vara inom sina respektive
domäner).
Byte av bränsle kan accepteras förutsatt att samma bränsletyper även används under
den modellerande mätningen. Vid stora variationer i bränslesammansättning är det
dock högst sannolikt att noggrannheten i predikteringen markant påverkas. Samma
PEMS-funktion torde exempelvis ej gå att använda för bränslen med i stort samma
elementarsammansättning map O, H, C, H2O och aska men med kraftigt varierande
innehåll av N. Detta oavsett om samma bränsletyper finns tillgängliga under den
modellerande mätningen. I dylika fall finns ju inga driftparametrar som kan
återspegla den ökade NOx-bildningen. Detta verifieras också från Skinnskatteberg
(kapitel 4.1).
Att arbeta fram "larmfunktioner" som ger felmedelanden om PEMS-funktionens
domän överskrids kan vara svårt. Speciellt då det i de erhållna funktionerna ingår
41
flera parametrar vars inbördes förhållanden under de modellerande eller de
verifierande mätningarna är mycket svåröverskådliga. I den här studien har valts att
definiera max- och minvärden under respektive mätkampanj samt studera grafiskt hur
de ingående parametrarna förhåller sig mot varandra två åt gången. Om exempelvis
samtliga ingående parametrar i den enklaste funktionen, PEMS i Skinnskatteberg,
samtidigt skulle uttryckas grafiskt så krävs det en fyrdimensionell figur för att visa
funktionens domän. Det torde dock finnas en del programvaror som kan hantera
tämligen komplexa funktioners domäner. Exempelvis "Unscrambler" (om även
funktionen utarbetats mha samma programvara) eller "Matlab" bör kunna användas
som hjälpmedel för säkerställandet av att en domän innehålls. Om det för en funktion
krävs alltför mycket arbete för att definiera giltighetsområdet, domänen blir för
avancerad, är det kanske idé att istället investera i ett CEMS. I ett pågående
Värmeforskprojekt, referens 7, studeras mer konkret hur prediktionsmodeller för
NOx-mätningar skall kvalitetssäkras.
Ett annat användningsområde för PEMS är som back-up för CEMS. Det blir i så fall
mindre bråttom att ersätta/justera en analysator som går sönder. I figur 5.1 visas en
mätperiod från Kungsbacka då CEMS sondfilter satte igen och PEMS fortsatte
beräkna "korrekta" mätvärden.
400 TKungsbacka, timmedelvärden
Figur 5.1
5.1
960203 960204
Mätperiod med driftproblem för ett CEMS
(A period with measurement problems for a CEMS)
Vad bör beaktas för att implementera en PEMS-funktion
Inledningsvis bör givetvis studeras om PEMS är ett alternativ för anläggningen.
Kostnader för eventuella instrument och installationer för PEMS-parametrar måste
42
ställas mot kostnaderna för ett CEMS. Uppskattade kostnader för PEMS respektive
CEMS redovisas i kapitel 5.2. Andra faktorer som inverkar på om PEMS är lämpligt
för en viss anläggning är;
Anläggningstyp; Stabila förbränningsbetingelser är en trolig grundförutsättning
för att PEMS skall vara användbar och fungera väl. Innan PEMS-funktionen
byggs upp bör således erforderliga förbränningstekniska åtgärder vidtagas så
att en jämn förbränning med minimala emissionsnivåer uppnås.
I denna studie studerades användbarheten för PEMS vid två skilda
anläggningar. Båda dessa var av typ rörlig snedrost, en var utrustad med
rökgaskylare. För denna typ av anläggningar var det möjligt att utarbeta
relevanta PEMS-samband. Med detta som bakgrund kan konstateras att PEMS
normalt torde vara användbart för anläggningar av typ rörlig snedrost. Det är
också högst sannolikt att PEMS kan användas för fluidiserade bäddar med
stabila förbränningsbetingelser. I anläggningar med kraftigt varierande
förbränningsförhållanden, exempelvis fasta rosterpannor, är det dock troligt att
PEMS ej är användbart.
En osäkerhet kvarligger om relevanta PEMS-funktioner kan utarbetas för
pannor utrustade med ammoniakinjicering eller rökgasåterföring.
Framtidsplaner; Planeras framtida (något/några år) ombyggnader som
exempelvis NOx-reducerande åtgärder typ ammoniakinjicering eller rökgas-
återföring. I så fall kan det vara vettigare att investera i ett CEMS. En PEMS-
funktion måste ju modifieras vid dylika ombyggnader.
Instrumentering; Denna studie visade att det framförallt var två parametrar
(syrehalt och panneffekt) som är betydelsefulla i en PEMS-funktion för
biobränsleeldade pannor. Även rökgastemperatur och ugnstemperatur kan vara
nödvändiga att inkludera, speciellt om stora fluktationer i bränslets fukthalt
förväntas. Det är möjligt att det för tillräcklig representativitet krävs flera
termoelement vid samma "mätpunkt", exempelvis pga skiktningar i gaskanalen
eller för att kunna fortsätta emissionsbestämningen om ett termoelement skulle
gå sönder eller driva Därmed kan till viss del undvikas att mätfel i ingående
PEMS-parametrar ställer till problem.
43
Den syrehalt som ingår i ett PEMS-samband bör, av kostnadsskäl, mätas med
en in-situ analysator (fuktig gas). Det går visserligen att utarbeta bättre
samband om en torrt mätande syreanalysator används. Kostnaden för en torr
syreanalysator med tillhörande gasberedningssystem är dock alltför hög för att
PEMS skall bli ekonomiskt.
Bränsle; PEMS kan i vissa fall ej vara användbart för anläggningar som eldas
med bränslen av kraftigt varierande kvalitet.
En oklarhet är vad kostnadsnivån för ett komplett PEMS i slutändan kommer att
hamna på. Det är ju viktigt att ett PEMS fungerar långtidsmässigt (och uppfyller av
Naturvårdsverket definierade krav). En allför låg ambitionsnivå innebär, i långa
loppet, att kostnaderna för PEMS med all säkerhet ökar. Detta främst på grund av att
domäner eller att prestanda under årliga kontroller ej innehålls.
För att utarbeta en relevant PEMS-funktion utan att ge avkall på ambitionsnivån bör
bland annat följande punkter beaktas;
Förberedelser;
Anläggningskännedom. Finns erforderlig instrumentering och signaler? Vad
representerar i så fall de olika signalerna? Det är givetvis mycket viktigt att
veta vad som mäts (jämför problematiken med effektmätningen i
Kungsbacka). Det räcker troligen att mäta syrehalt, panneffekt samt en eller
flera temperaturer. Vilka mätpunkter bör väljas? Det är viktigt att valet av
mätparametrar görs i samråd med någon med god förbränningsteknisk
kunskap.
Försöksplanering;
Utarbetandet av försöksplan. Vilka parametrar bedöms nödvändiga att
variera under den modellerande mätningen? Pannans reglerramar bör tänjas
så mycket som möjligt så att domänen blir så bred som möjligt, även
driftfall utanför pannans normala driftområde bör inkluderas. Om
variationer i bränslekvalitet (fukthalt etc) förväntas är det också viktigt att
genomföra de modellerande mätningarna vid några olika bränslekvaliteter.
44
Modellerande mätning;
Genomförande av den utarbetade försöksmatrisen. Parallell mätning med ett
konventionellt mätsystem (CEMS). I samband med denna punkt är det
viktigt att pannans drift optimeras. Denna driftoptimering bör genomföras
innan den modellerande mätningen genomförs.
Utvärdering av modellerande mätningar;
Utarbetandet av PEMS-funktioner utifrån erhållna försöksmedelvärden.
Detta bör inte enbart genomföras av en "matematiker" utan kunskap om
förbränning. Värmeteknisk bedömning av valda PEMS-parametrar är
viktigt.
Verifiering;
Den framtagna PEMS-funktionen bör innan den installeras (för kontinuerligt
bruk) kontrolleras mot ett referensmätsystem (CEMS) under cirka 1 vecka.
Den verifierande mätningen kan förläggas till omedelbart efter den
modellerande mätningen. Det är dock viktigt att den tidsmässigt är åtskild
från den modellerande mätperioden. Om PEMS skall bli ett
lågkostnadsalternativ för CEMS inryms dock ej speciellt långa
uppföljningsperioder av sambandens tillförlitlighet. Den modellerande
mätningen bör således utan hjälp från andra driftdata kunna vara användbar
för utarbetandet av en användbar funktion.
Rapportering;
En programvara för iordningsställandet av rapporter, likställd med den som
används för CEMS, är nödvändig. Denna måste på motsvarande sätt som
programvaran kopplad till ett CEMS kontinuerligt spara timmedelvärden av
samtliga parametrar som ingår i PEMS-funktionen.
Validering;
På motsvarande sätt som att vissa programvaror slår larm för vissa
driftproblem map CEMS krävs programvaror som hanterar ett PEMS
giltighetsområde. Det är ju viktigt att respektive domän för de parametrar
som ingår i PEMS-funktionen ej över- eller underskrids.
45
De leverantörer som utarbetar PEMS-funktioner bör lämna detaljerade
dokumentationer till anläggningsägaren så att funktionen är spårbar och
förklaringar till eventuella avvikelser i efterhand lätt kan utvärderas.
Leverantören bör slutligen i form av instruktioner delge anläggningens
driftpersonal tillåtna driftdomäner samt åtgärder som kan vidtagas om de
över- eller underskrids. Dylika instruktioner kan ju även vara till hjälp vid
exempelvis driftjusteringar.
I kapitel 5.2 redogörs för uppskattade kostnader för ett PEMS ~ CEMS.
5.2 Uppskattade kostnader för PEMS respektive CEMS
Kostnaden för ett PEMS uppskattades i, referens 2, till cirka 50 - 70 % jämfört med
ett CEMS under en tioårsperiod. Sedan dess har erfarenheten av PEMS ökat
samtidigt som inköpspriset för ett CEMS med gasanalysatorer (O2 eller CO2 samt
NO), gasberedningssystem samt programvara för rapportering till myndigheter
stabiliserats på cirka 250 - 350 kkr. Räknat på 5 år blir därmed den årliga
avskrivningen cirka 60 kkr, därutöver tillkommer räntor. I initieringsskedet
tillkommer dock även kostnader för upphandling och installation av mätsystemet
samt utbildning av personal (både map mätsystem och dataarbete). Efter
installationen bör även en parallell mätning med ett annat mätsystem samt en
driftoptimering map NOX, oförbrända gaskomponenter (CO etc) och pannans
verkningsgrad genomföras. Kostnaden för dessa delar kan uppskattas till mellan 60
och 100 kkr.
Kostnaden för PEMS kan uppskattas till inledningsvis cirka 30 kkr för upphandling
samt bedömning om PEMS kan vara använtbart. Därutöver tillkommer de punkter
som behandlats i kapitel 5.1 dvs kostnader för förberedelser, försöksplanering,
modellerande mätning (inklusive driftoptimering), utvärdering, verifiering, validering
samt rapportering (programvara). Även vissa utbildningsinsatser är nödvändiga.
Kostnaden kan för dessa delar uppskattas till cirka 70 - 90 kkr exklusive programvara
och eventuell instrumentering. Programvaran kommer troligtvis att kosta cirka 30 -
50 kkr.
46
Driftkostnaden för ett CEMS blir troligen större än för ett PEMS. En viss
underhållskostnad för PEMS måste dock beaktas då erforderliga driftinstrument
(termoelement, O2-givare etc) måste underhållas och ibland bytas ut. Det föreligger
givetvis också en viss osäkerhet med PEMS. Exempelvis kanske PEMS-sambandet
av olika anledningar inte håller måttet (klarar myndighetskrav) så att nya PEMS-
funktioner måste utarbetas. Dylika anledningar kan vara missar med den
modellerande mätningen, otillräcklig verifiering, drift av någon parameter eller att
pannan modifierats. Den årliga kontrollen (av ackrediterade luftlaboratorium) måste
därmed utformas så att dylik problematik kan identifieras. Denna torde därmed bli
dyrare jämfört med årlig kontroll av ett CEMS.
I bilaga 8 jämförs förväntade kostnader för PEMS respektive CEMS för en
tioårsperiod. Bedömningen blir även i nuläget att kostnaden för ett PEMS kan
förväntas bli mellan 50 och 70 % jämfört med ett CEMS.
47
6. Referenser
1. SFS 1994:1107. "Lag om ändring i lagen (1990:613) om miljöavgift på
utsläpp av kväveoxider vid energiproduktion ".
2. Harnevie. H.r Holmberg, P.. Jansson. J-O.. "Predikterande
emissionsmätsystem (PEMS) för emissionskontroll i
förbränningsanläggningar", Värmeforskrapport 549,1995.
3. Statens Naturvårdsverk. Allmänna Råd 91:6, "Mätmetoder för kväve- och
svaveloxidutsläpp - vid kontroll enligt miljöskyddslagen av utsläpp från
förbränning".
4. SNFS 1992:5. "Kungörelser om ändring av kungörelsen (SNFS 1991:4)
medföreskrifter om kontroll av utsläpp av kväveoxider och svaveloxider
till luft från förbränning i fasta anläggningar".
5. SNFS 1992:6. "Kungörelser om ändring av kungörelsen (SNFS 1991:5)
medföreskrifter om mätutrustning för bestämmande av miljöavgift på
utsläpp av kväveoxider vid energiproduktion".
6. Hall. B.. "Kväveoxider vidfliseldning - miljöavgift", Kungsbacka Energi
AB-rapport, 1995.
7. Öberg. T.. "Validering av prediktionsmodeller för NOx-mätningar",
pågående Värmeforskprojekt.
8. Harnevier H.f Erlandsson, T.. "Emissionskontroll i förbrännings-
anläggningar - uppföljning av prestanda och driftkostnader", Vattenfall
Utveckling AB rapport VU-V-94.F6 och Sydkraft Konsult rapport
EV9404m054, 1994.
BränslefukthalterSkinnskattebergDatum95-12-1895-12-1895-12-1895-12-1995-12-1995-12-2096-01-2696-01-2996-02-0296-02-0696-02-0996-02-1396-02-1696-02-2196-02-2796-03-1196-03-1196-03-1296-03-1296-03-1296-03-1296-03-1296-03-1396-03-1396-03-1396-03-13
Tid16:1518:4521:008:5014:158:45---------15:0017:508:4515:1517:3018:3019:308:159:4511:20-
Fukthalt59%54%5 5 %49%4 8 %5 1 %65%54%56%54%5 8 %54%5 5 %54%50%6 1 %54%56%49%5 3 %5 3 %4 9 %5 8 %5 3 %52%5 6 %
KungsbackaDatum96-01-2396-01-2396-01-2396-01-2396-01-2396-01-2496-01-2496-01-2496-01-2496-01-2496-01-2496-01-2496-01-2596-01-2596-01-2596-01-2596-02-2396-02-2696-03-0196-03-0696-03-0896-03-1196-03-1996-03-2296-03-2596-03-2596-03-2696-03-2696-03-2696-03-2796-03-2796-03-2796-03-27
Tid9:1010:0511:0513:0016:008:009:1010:0011:1512:0013:0015:009:0011:0013.0013:30------12:0012:0010:3016:158:0012:4516:0010:0011:0011:4512:30
Fukthalt4 3 %49%49%4 6 %4 4 %4 1 %4 0 %4 1 %4 3 %4 4 %4 6 %4 4 %4 7 %57%60%49%41 %4 0 %4 7 %4 6 %4 3 %3 8 %4 2 %5 3 %56%5 7 %4 8 %4 5 %46%4 7 %5 8 %5 1 %52%
Analyser
KungsbackaKungsbackaSkinnskattebergSkinnskattebergSkinnskattebergSkinnskattebergSkinnskattebergSkinnskatteberg
96-03-0196-01-2496-01-2996-02-1396-02-1696-02-2196-03-1296-03-13
50,951,149,450,948,351,852,753,0
6,06,05,95,95,76,16,25,8
35,137,4
--
37,5--
38,1
Kvmm1,10,80,30,31,00,20,30,3
-HK* (%)4741545455545353
Ib'MM20,4920,5619,2019,7518,9320,0820,4520,25
Syre analyserades ej för fyra av proverna från Skinnskatteberg
ct-^
bilaga 2 1(5)
FÖRSÖKSDATA - SKINNSKATTEBERG
Bio a* in !r~-co" o 2 o> o>" 2 2
O) co co
o>
CM ,g>o_£»•>
(Oc\f co"
m c» N- o.o> o> o o
•»OJ CO O <O
S 8CO <0
3 8 8 s §
8 ö 8 8 CMCO CO TT 01 00 O)
S O)
CO ]C0 8 CMIDlCM
(O CM
o läc/)
CM
CM CM CM CM CM
s s s sSs s CM
CMO) O) (O CO
CM CM (M CMO)
CM CM CM CM CM CM
in ino> O ) CO CM. CO CM.
(O <O (CN O CM_O> OJ U>
• IN.CO CM CM. CO.
S8
S in m
S
CD B
•o-8C CDCO
r
8eo
s
s 8in to
8 8
k oo
co Icfg SjU)CO ICO
OJ CM
n in 8'
u> ir—C O . ' - ;
U>*|U> ! c»
-ico CMin toCM CM 8 S 8 SJS 518!
b i l a g a 2 2(5)
r--. m <D <o <o<o
f» oo O> 00(O <0 CM CM (O
O>V O
s? "> oO CM.co" ro
OOU1SCM CM" CM' CM CM" CM" CMeo"
3>
s 00 (0 «- o Ö) 00 CO s 8
s>SISfc
8 is<0 in CM to a> (O
CM CM CM O U>
m:«' im CM CM C\l CM CM a!» CM
CM s s s
CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM
CM CM O • * O)
3
3 8OJ
E
T3
(0
o
en Cft 8
O Ig<D U)
<O 10
LUCM
9-O
JQ o O) SS 38CM CM
3CM
(O
CC
CO
co (O (O O) (O (0 w i nCA
c i v s Sig icoitö 3
Skinnskatteberg, modellerande mätning
nr.878889909i9293949596979899100101102
O2-halt
%fg9,19,710,09.59,48,88,77,79,79,08,79,28,87,67,67,2
Rökgas-temp.
oC291286288277291295292294291294282296294312306322
Eldstad-temp. 1
oC399393408408404423400396436408456437453422440457
Eldstad-tetnp. 2
oC812
7978007998948216298998789009079129731007984
Eldstad-temp. 3
oC558542544574550610565575600560624586590628651642
Eldstad-temp. 4
oC699699694700687782740747737736787755785818844886
Luft-temp. 1
oC150150150151150157153158157156157157158151150154
Luft-temp. 2
oC313346311344319315
l 353I 339
326340338340339339337342
Pann-effekt
MW5,25,25,35.05,35,75,45,75,55,75.35,75,66,66,56,8
Eldstad-tryck
Pa-21•21-20-21-21-21-21-21-20-20-21-20-21-21-20-21
Primär-spjäll
%72798164767680748888597488728888
Sek-spjäll
%87919283909092889696809673967697
Bland-spjäll
%374
272
23401
262117202023272330
Sek-spjall 1
%946139849221627363
Sek-spjäH2
%9591691059551616262
Rökgas-fläkt%26252922302525262830212925313132
NOx
ppmtg929693899410110510697109101103104113110116
NO
ppmtg8184828082919393879691929210098102
CO
ppmtg293
i 321^313
204332150255258246302121185162271221215
02
%tg11,812,312,512,112.111,211,210,412,111,511,011,711,210,310,29,6
C02
%tg8,98,58,38,78,79.49,510,28,79,29,69,19,510,310,410,9
H-MCO
PO
N3
00
bilaga 2 4(5)
co m<O~ 00*
o> • - IO (v (O
<o o oCM"
0> (O* - CM
r
oo 8CM CM 8
8 S h - CO 0 0CM 8 u>
s sss s s 8 CM CO S
8EC i
S 8
O) <0 CM CM _ co
I
mO) CM
O> O) O> O)
8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8
OJ CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM
5 leni U>|(0 (D CO <D • *
LOJOD O>
CM
8 CM 8
2 m m u>
*111)1(O 0 co
O> 3 8 3
ii CM
S S s s
CO
CD
d>
90CO
SS?
o R 3 SCM
COCM <M
CM [CM itO W ™
•-" »- o" !o" a,- CMj -
» £1
COCM CM (SiCM CM CM CO m S 8 8!fe8iS!5 5 5!
b i l a g a 2 5(5)
»So K CO Tf KO> r - o o o>
I i
oJin lo>Q.
s CM •tg
K K (O
5 ̂CM U>
5
8 g (D K 8 81 a
S 8 8 8 K ^ §
ft CM CM ft CM O i»- IW iCMCO CT l « ICM ITO 8
<o CM CM
CM <O <£> • i o lO iCM ;•
O|CM
0) 0 ) 0> O) 0 ) 0> o>
ct8 8 8 8 8 8 8 8
12m
CM Si Si CM CM SiSiiSi
§- in CM
00 (CO •» HOO) in oo U -
m licK CM
<O1K K K|«B m*
SIS
O) SSS
LJJ
00 0) iOOK K CM CO 8
I (O I(O
sigg in
(OKIK
8 S a>^ 2• C LLJg
•8tr
CM
ö CMin ._
00 00 !cn £ ie»O. CM JCM JO |lfl in K»
" " " "o> I K" K a> <o" oo"
ISl s In Ig o oK X
g
Kungsbacka, modellerande mätning
nr.12
CO
456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142
Kap.
%100100100100100100991001001003030303030603030606030603041601001001001001001001001009999100100100100100100100
Pann-effektMW7,57,88,08,15,75.76,37,47,47,23,92,73.42.82,46,12.82.85,75,02,55,13,93,66,3 i5,46,06,95,32,92,44,19.23,08,77,36,67,68,210,0
6,39.2
Kylar-effektMW1,821,822,370,000,000,000,002,07
^2,141,920,000,000,00
,151.051.641,05,081,481,39
0,001,580,001,111,761,952,132.041,741,341,531,381,871,402,271,942,432,032,022,402,29
2,29
O2fg
%5,915,17
4,294,546,757,665,96
6,135,246,678,926,938,63
9,688,56
7,688,886,907,678,839,998,035,376,457,487,756,22
7,1110,1911,1710,8010,864,6910,734,083.48
6,383,394,972,096,44
2.68
Primär-spjäll%807889495252519191911942521616391515393947395135397263626262626278698490705072897571
Sek-spjäll%404048481515505024151515151515254041252539254027262928282828282840404040483737373730
Rökgas-spjäll 1%364244424846483836393535372423202425151736163830174136363635373740343233431758393638
Rökgas-spjäll 2%54545566545453535353222225233545445422545051515151515154505454556254545453
Eldstad-tryck-Pa137135150169150147158166139140174133131145137193134138141139133139137164151149144141194173175169134140137136136137173143145139
Luft-temp f LF
oC252627262525242424242627
I 272727242727242425242526252223232222212126242324262925242323
Luft-em p e LF
oC1101101061061011061051051031031039910610410211110299108105961051051041051021051019688889010992108106105101106102102104
Rökgas-temp 1oC164166165161143150149161160157127100106101951551049314414398142112 '107153151159157145123119122166119168162161150157164150162
Rökgas-temp2
oC646563615959596162615858585859616060616058605959626263626160606065606363646061626262
Vatten-tempoC111111105102981051031071041028283908482109
79801041007810190ST10010110696887582821098311210410696106103100
105
Vatten-flöde
13514315215711810311813314214112987868577108106105106102102103102102134 j1091131591491278313817899
146145123171150203133
177
COtg
ppm1151261321182104311632081552073453371103451814457202360183225353336 i3214741228619939939939501211003222132200133137531219481
C02tg
%1415141413121414141311131010111211131110101114141112141047691551514161414171217
02 tg
%6,425,825,49
5,427,418,515,89
6,455,677,309,037,2110,6710,579,288,84
9,527,829,1310,1811,169,556,50
6,499,349,016,6610,0716,9213,7314,1011,69
5,6015,694,866,63
3,625,886,142,517,882,98
NOX tg
6%O2244224225219223226213227228257174162160165168232186159244243201258128121245278254267165187207220225155189240191266233115267114
Kungsbacka, modellerande mätning
nr.434445464748495051
! Kap.
%10010010010098100100100100
Pann-effektMW9,29,410,610,49,79,610,47,87,6
Kylar-effektMW2,042,242,312,282,142,142,271,672,03
O2fg
%2,782,662,111,932,071,601,475,044,38
Primar-spjäll
%708592928892928980
Sek-spjall
%303748484848402525
Rökgas-spjäll 1
%403936373735353934
Rökgas-spjäll 2
%535358585856565757
Eldstad-tryck-Pa132138135136139136137141138
Luft-temp f LF
oC252527273027282627
Luft-temp e LF
oC104108101100110101105110106
Rökgas-temp 1
oC162167163162167161165160158
Rökgas-temp 2
oC64636162
I 6361626462
Vatten-tempoC10510910099110101105110104
Vatten-flöde
187166221223177200194142149
rCOtg
ppm468414894835607785879131265
CO2tg
%161617
i 17
1716171414
O2tg
%3,273,192,011,882,403,061,695,585,47
NOx tg
6% 02121116929210810594247184
O"!-••
0)
u;
nr.123456789101112131415161718192021222324252627282930
Kungsbacka, verifierande mätningKap.
%100100100100100100931001001001009610042353535100100100100757575403535357575
Pann-effektMW8,589,098,508,616,638,228,987,977,318,257,416,716,724,942,813,433,356,896,766.556,805,075,755,333,612,502,632,685,155,69
Kylar-effektMW2,872,922,750,002,840,452,791,992,532,612,561,580,001,701,260,250,002,532,462,431,801,930,470,000,000,001,051,331,631,54
O2fg
%1,621,152,241,001,591,761,264,204,053,363,835,064,506,285,304,134,124,194,534,525,717,916,116,448,027,836,724,768,127,20
COfg
ppm9891282535149397713431097195314258439149310901493149314932020141014
1137149314931493 I148914931210
Primör-spjäll%767878487053905380838361482824242458595555545454494926214939
Sek-spjäll%464646464646464630212121212121212142424242333333454545453333
Rökgas-spjäll 1%444645724360463835373445343023303242393940344750373527233331
Rökgas-spjäll 2%35353535353535314040402460856430353535353535121113535
Eldstad-tryck-Pa160162159163160159158161165169163170156238144221142155145153145166172142209137164142159154
Luft-e m p f LF
oC323232333232333231303132333433313231313232292930303032333030
Luft-emp e Ll
oC979910411010611011110510310310210199100949910110410710910710210110099101105107103105
Rökgas-tempioC152156159160162159166149151153151140138124909393149152152148135139139120999897136139
Rökgas-temp2oC585958535954605959595856525453525258606159575453525253545757
Vatten-tempoC929510110710410710910098989794928274818299103105102969493848487889798
Vatten-flöde
198198161141155135161166151169150146146136101979213613412813510912211392676564108116
COtg
ppm959964832950810800922250358278253172255273242530259184166121182132901251671767191291257
C02tg
%17,117,116,517,216,717,016,814,914,814,814,684,114,111.713,614,913,814,113.713,612,410,512,311,29,710,412,013,79,710,8
NOtg
ppm11111113211513112513418519219919814618612911797121202208209179203217212151152149139178139
NOxtg
ppm11711513511713412813618919720320213319213211999123207215217186212227220156156153143186145
O2tg
2,222,083,001,962,832,312,444,754,564,584,815,935,488,026,014,545,755,275,595,747,319,297,248,4410,209,467,795.8110,189,05
NOx tg
6% O293911139311110311017418018618713218515211990120198209213204272248263217203173142258182
LÅNGTIDSDATA - SKINNSKATTEBERG
140.00 T
O 60.00 --
40.00 -
20.00 --
0.00
PEMS CEMS
1995-11-170.00
1995-11-180.00
1995-11-190.00
1995-11-200.00
1995-11-210.00
1995-11-220.00
1995-11-230.00
1995-11-240.00
1995- 1995-11-25 11-260.00 0.00
O2-halt panneff Trgt f LF eldtem
P 4
25 j
20 --
I'
15 -
5 -
0
i'i./ •
h !\
T 1000
900
800
700
+ 600
/...
S
o1995- 1995- 1995- 1995. 1995- 1995- 1995- 1995- 1995- 1995-11-17 11-18 11-19 11-20 11-21 11-22 11-23 11-24 11-25 11-260.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Sidal
bilaga 4 2(7)
PEMS CEMS
140.00 T
120.00 --
100.00
il (g. 80.00 Ufa | ,
6 60.00 "R ;
40.00 -
20.00 -
0.00
•ml
s
' 1 Jf l wu:
H-
1995- 1995- 1995- 1995- 1995- 1995- 1995- 1995- 1995- 1995- 1995- 1995-12-09 12-11 12-13 12-15 12-17 12-19 12-21 12-23 12-25 12-27 12-29 12-310.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
O2-halt panneff Trgt f LF eldtemP 4
25 T
5 J
0
1995. 1995- 1995- 1995. 1995. 1995. 1995. 1995- 1995. 1995. 1995- 1995-12-09 12-11 12-13 12-15 12-17 12-19 12-21 12-23 12-25 12-27 12-29 12-310.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Sida 1
bilaga 4 3(7)
PEMS CEMS
140.00 --
40.00 --
20.00 --
0.00 -i—h -4-
1995-12- 1996-01- 1996-01- 1996-01- 1996-01- 1996-01- 1996-01- 1996-01-310.00 020.00 040.00 060.00 080.00 100.00 120.00 140.00
O2-halt panneff -• Trgt f LF eldtennP4
25 T
20 --
O1995-12- 1996-01- 1996-01- 1996-01- 1996-01- 1996-01- 1996-01- 1996-01-310.00 020.00 040.00 060.00 080.00 100.00 120.00 140.00
Sida!
bilaga 4 4(7)
PEMS CEMS
140.00
120.00
100.00 -- ;
1 80.00 - j § J É ^
6 60.00z
K
40.00 +>
20.00
0.00
^
J
1996- 1996- 1996- 1996- 1996- 1996- 1996-01-15 01-17 01-19 01-21 01-23 01-25 01-270.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1996- 1996-01-29 01-310.00 0.00
02-halt panneff Trgt f LF eldtemp4
1996- 1996- 1996- 1996- 1996- 1996- 1996- 1996- 1996-01-15 01-17 01-19 01-21 01-23 01-25 01-27 01-29 01-310.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Sida 1
b i l a g a 4 5(7)
PEMS CEMS
Iaö
160.00 j
140.00 -
120.00 --
100.00 f
80.00 -
60.00 -
40.00 -
20.00 -
0.00
å ,J.!J
« •
i MF :
1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02-010.00 03 0.00 05 0.00 07 0.00 09 0.00 110.00 13 0.00 15 0.00
O2-halt panneff Trgt f LF eldtemp4
25 T
5 --•
o o1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02-010.00 03 0.00 05 0.00 07 0.00 09 0.00 110.00 13 0.00 15 0.00
Sida 1
bilaga 4 6(7)
PEMS CEMS
200.00 j
180.00 -
160.00 -
140.00 -
-£ 120.00 -rQ. (ji
Ä 100.00 ^
S 80.00 -
60.00 -
40.00 -
20.00 -0.00
W
-f-
1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02-150.00 170.00 190.00 210.00 230.00 250.00 27 0.00 290.00
O2-halt panneff Trgt f LF eldtemp4
25 T 1000
1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02- 1996-02-150.00 170.00 190.00 210.00 23 0.00 250.00 270.00 290.00
Sidal
bilaga 4 7(7)
PEMS CEMS
20.00 --
0.00
1996-03- 1996-03- 1996-03- 1996-03- 1996-03- 1996-03- 1996-03-010.00 03 0.00 05 0.00 07 0.00 09 0.00 110.00 13 0.00
O2-halt panneff - - Trgt f LF eldtemp4
25 T
20 /
15 -
10 --
5 --
o o1996-02- 1996-03- 1996-03- 1996-03- 1996-03- 1996-03- 1996-03- 1996-03-29 0.00 02 0.00 04 0.00 06 0.00 08 0.00 100.00 12 0.00 14 0.00
Sida 1
bilaga 5 1(1)
DOMÄNER, PEMS-FUNKTIONEN - SK1NNSKATTEBERG
2205.00 7.00 9.00 11.00 13.00
O2
i.OO 7.00 9.00 11.00 13.00
O2
bilaga 6 1(2)
Kungsbacka, timmedelvärden
400 T
960108-+-
960120 960126
CBMS
PB/Bny
+960131
15 T
10 -
O
CSI
O
Kungsbacka, timmedelvärden
960108 960120 960126
Pn02
960131
bilaga 6 2(2)
Kungsbacka, timmedelvarden
400 T
O 300 -•
960223 960302 960307 960312
CBJ&
PB/Bny
H
960317
QL
"ö
Tö
02-1
15 T
10 -
5 -
n -
fI
960223
Kungsbacka,
960302
timmedelvarden
. l ' A iliL fl i
960307
- -
L Z1!I . ; . vi.
960312
Pn
- - 02
'fm
960317
bilaga 7 1(1)
DOMÄN, PEMS-FUNKTION - KUNGSBACKA
• • • • : /2
IQ.
Ekonomisk jämförelse CEMS ~ PEMS1
kostnad CEMS |InitieringskostnadeInstrumentering (3CDriftkostnaderÅrlig kontroll
kostnad PEMS
)0 kkr)
InitieringskostnaderProgramvara 40 kkrDriftkostnaderÄrlig kontroll
år 180964020
år1110132530
år 20894020
år 20122530
år 30824020
år 30112530
(kkr)
år 40744020
år 40102530
år 50674020
år 5092530
år 6008020
år 6002530
år 7008020
år 7002530
* Initieringskostnaderna omfattar upphandling, installation, utbildning, anläggningskännedom, driftoptimering,jämförande kontroll om CEMS, framtagandet av PEMS-funktion och verifiering av denna mm.* Räntan har antagits till 12 %.* Driftkostnaderna för CEMS förväntas fördubblas efter 5 år.* Ärliga kontroller har antagits till 20 kkrför CEMS och 30 kkr för PEMS
år 8008020
år 8002530
år 9008020
år 9002530
år 10008020
totalt
år 10002530
totalt
804086002001288
11055250300715
erMQ}
OQCD
OO
RAPPORTFORTECKNINGFörteckning över tidigare publicerade rapporter, kan beställas hos Värmeforsk.Telefax: 08-677 25 35Telefon: 08-677 27 54
450 Utveckling av metoder förkvalitetssäkring av mantelrörskarvarLars-Åke Cronholm och Rolf Westinjuli 1992
451 Termisk stabilitet hos köldmediernaR22ochR134aIvan Falknovember 1992
452 TorvpulvereldningBränslepreparering ochförbränningsförsökPer-Åke Gustafsson ochLennart Gustafssonoktober 1992
453 Handmätinstrument som reserv för fastinstallerade emissionsmätsystemMats Sjöberg och Liselotte Carlssondecember 1992
454 Prestandautvärdering av NOx-konvertrarför emissionsmätningarHenrik Harnevie och Liselotte Carlssondecember 1992
455 Svavelabsorbtion vid samledning avsvavelinnehållande bränslen ochbiobränslen - optimeringsförsökAnders Nordindecember 1992
456 Bränslestorlekens betydelse föremissionen av NOX vidkolförbränning i CFBBoo Ljungdahldecember 1992
457 Erfarenheter från några svenskarökgaskondenseringsanläggningarRolf Brännlanddecember 1992
458 Fastbränsleeldade gasturbiner ikraftvärmetillämpningarJan Fredriksson och Björn Kjellströmdecember 1992
459 Konvertering av befintliga kol- ocholjeeldade anläggningar tillbiobränsleeldad kraftvärmeBertil Andersson ochPer-Axel Nilssondecember 1992
460 Effektiv pumpningBror-Arne Gustafssondecember 1992
461 Industriell värmepumpteknikThore Berntssondecember 1992
462 Inverkan av klor på eldstadstuber iCFB-pannorEric Häggblomdecember 1992
463 Sänkt drifttemperatur i fjärrvärmenät- fältmätningar och bestämningav fysikaliska egenskaper förcellbetongJan Molin och Ronny Nilssondecember 1992
464 Möjligheter att öka elutbytet vidkraftvärme med hetluftturbinJanne Sjödin och Gunnar Svedbergdecember 1992
465 Kartläggning av installerade NOX, SO2-och CO-instrumentOlle Bildholm, Ulf Hagström ochAnna-Karin Hjalmarssonapril 1993
466 NOx-reduktion av gaser frångasturbiner och dieselmotorer genomförkoppling till fastbränsleeldadpannaAnders Nordin och Lars Erikssonapril 1993
467 Jämförande emissionsmätning medDOAS-teknik och konventionellmätteknikJohan Mellqvist, Håkan Axelsson,Annika Johansson och Henrik Harnevieapril 1993
468 Kornstorlekens betydelse förverkningsgrad och utsläpp av NOX vidpulvereldning - en sammanfattning avtekniklägetAnna-Karin Hjalmarssonjuni 1993
469 Erfarenheter från försökseldning medalternativa biobränslen, Agro-bränslenAnette Rydén och Jan Olofssonjuni 1993
470 Kontinuerlig övervakning avammoniakutsläppHåkan Axelsson, Christer Brunström,Annika Johansson, Johan Mellqvist,Tycho Jaeger, Kjersti Karlsen,Arne Semb, Jacob Lindstr0m,Sven Sommer, Harald Mikkelsenjuni 1993
471 Rökgasflödesbestämning med mätningeller beräkning - praktiskjämförelse för en fastbränslepanna medblandat bränsleMats Sjöbergjuni 1993
472 Konvertering till Naturgas itypindustrier. Typfall Arla Mejerier iGötenePer Göransson, Pär Öberg ochOve Borgjuni 1993
473 Membranteknik vid olika anläggningarBo Ramsbäckjuni 1993
474 Erosionsprovning av keramiskainfodlingar - nytt provningsförfarandeUlf Engmanjuni 1993
475 Utveckling av katalytisk brännareFredrik Ahlströmjuni 1993
476 Erosionsprovning av CRC 262Ulf Engmanseptember 1993
477 Alternativ kylvattenbehandlingTorsten Bauerseptember 1993
478 Avgasning och avsaltning medsulfitdosering och omvänd osmosTorsten Bauer och Mikael Ohlssonseptember 1993
479 Uppföljning av erfarenheter frånanläggningar för torkning av biobränsleLeif Magnussonseptember 1993
480 Uppföljning av försök medkompoundrör i Hallsberg MBCChrister Gustavsson och Lars Nylöfseptember 1993
481 Tryckväxlare - en anordning föreffektivisering av fjärrvärmesystemBror-Arne Gustafsonseptember 1993
482 Spårämnens fördelning iförgasningsprocesserStaffan Görtzseptember 1993
483 Korrosion hos emaljerade ytor ivarmvattensystemBritt-Marie Svenssonseptember 1993
484 Utlösning av koppar och kopparoxider;Etapp 1 - LitteratursökningTorsten Bauerseptember 1993
485 FTIR-teknik för emissionsmätningar -praktiska erfarenheterPer-Anders Wallinseptember 1993
486 Minskning av NOx-emissioner i sambandmed förbränning av lågvärdesgasRamond Gustafsson, Jan Oskarsson ochLars Waldheimseptember 1993
487 Experimental Investigation of aCondensing Boiler with ThermomaxBurner and Flue Gas ReheatingMikael Näslundnovember 1993
488 Mechanical Properties of a turbine DiscMade of a New 12 % Cr Steelwith Improved Creep PropertiesSamuel Fallmannovember 1993
489 Krafttag i Kalifonien - Kvävereduktionmed marknad och teknikJan Johansson och Ola Nordqvistnovember 1993
490 Synpunkter på riktvärden för vattenkemivid tryck upp till 80 barTorsten Bauernovember 1993
491 Inverkan av bränslets svavelinnehåll påemission av kväveoxider från fluidbäddMagnus Carlsson, Boo Ljungdahl ochAlf Malmgrennovember 1993
492 Erfarenheter av NOx-reducering genomprimäråtgärder i en 12 MW-pannamed rörlig rostRobert Schusterjanuari 1994
493 Test av On-line driftoptimering, etapp 2Jonas Wilde, Henrik Harnevie ochBengt-Göran Bergdahljanuari 1994
494 Jämförelse av mätmetoder förbestämning av S03-koncentrationer irökgaserDavid Cooper och Martin Fermjanuari 1994
495 Studie av hur förbättradspädvattenberedning vid anläggningarmed panntryck <50 bar påverkarkostnader och miljöFolke Perssonjanuari 1994
496 Katalytiska vänneväxlare för industriellatillämpningarFredrik Ahlström-Silversand ochTihamer Hargitaijanuari 1994
497 Ökat värmeunderlag ochelproduktionspotential genom samarbetemellan kommuner och industrierSören Johansson och Hans Åkessonfebruari 1994
498 Konvertering till pulvereldning medbiobränslenEva-Katrin Lindman ochPaul Ingvarssonfebruari 1994
499 DEPONIGASTEKNIK - Ensammanställning av teknik, erfarenheteroch utvecklingSven-Erik Wiklundmars 1994
500 Skademekanismer i värmekondensorerJiiri Tavastapril 1994
501 Plastmaterial till köldbärarledningarThomas Ehrstedtapril 1994
502 Stökiometrins inverkan på korrosionen ifastbränslepannor vid kraft-och värmeproduktionKarin Persson ochMarianne Gyllenhammarapril 1994
503 Alkalisering av ånga och kondensatIvan Falkapril 1994
504 Övervakning av tryckkärlMats Dalenbring och Olle Backtemanapril 1994
505 Prestandabestämning och förbättring avabonnentcentraler <50 kWLena Råberger, Peter Gummérus ochHåkan Walletunapril 1994
506 Pannhusfickor för biobränsle -problemanalysIngemar Goldkuhljuni 1994
507 Studie av ORC-tekniken förkonvertering av biobränsleeldadehetvattencentraler till kraftproduktionBarbara Goldschmidtjuni 1994
508 HETLUFTTURBIN - Studie avutvecklingsläget för hetluftturbin-tekniken i Tyskland med lägesrapportfrån USAJanne Sjödin och Per Engblomjuni 1994
509 Potential och förutsättningar förförbränning av industriavfall ibiobränsleeldade anläggningarIngemar Goldkuhl, Ulf Hagström ochEric Noreliusjuni 1994
510 Bildning av ammoniumsalter vid termiskde-NOx
Frank Zintljuli 1994
511 Köldmedieläckageövervakning medhjälp av akustisk emissionAnders Wikaugusti 1994
512 Friktionsnedsättning i fjärrvärmenätgenom tillsats av tensider - Enteknisk och ekonomisk bedömningHenrik Bjurström ochLars-Åke Cronholmjuli 1994
513 Svetsmetoder för polyetenrör förgasdistributionHans Leijströmaugusti 1994
514 Utvärdering av SNCR-anläggningar iAng- och Hetvattenpannor i SverigeJacek Gromulski, Anna Hinderson,Annika Johansson, Georg Sfiris,Mats Sjöberg och Mats Westermarkoktober 1994
515 Mätresultat från 12 MWskogsbränsleeldad panna med rörlig rostRobert Schusterseptember 1994
516 Matematisk modellering, CFD (Enutvärdering av teknikens användbarhetför simulering av rosteldade pannorbaserad på en jämförelse mellanberäknade och mätta data)Robert Schusterseptember 1994
517 Teknik för mätning av NO2 och NOX irökgaserHenrik Hamevie och David Cooperseptember 1994
518 Utvärdering och jämförelse av mätteknikför ammoniak i rökgaserAnnika Johansson, Henrik Harnevie ochHåkan Axelssonoktober 1994
519 Exponering av kylda prov i het korrosivgas - Material för gaskylarei biomasseförgasareRikard Källströmdecember 1994
520 Katalytisk förbränning av förgasadbiomassaElose Heginuz, Björn Gregertsen,Marco Zwinkels, Sven Järås ochKrister Sjöströmdecember 1994
521 Bestämning av rökgasflöden genomfläktmätningErkki Yli-Juuti och Risto Kuoppamäkidecember 1994
522 Korrosionsprovning av tre höglegeraderostfria stål i varmt klorerat havsvattenBengt Walléndecember 1994
523 Avgasning av spädvatten medmembranteknikMats Hellmandecember 1994
524 En jämförelse av anläggningar medkombibehandling respektivekonventionell ång-vattenbehandlingEva Ingebranddecember 1994
525 Rundgångars ekonomiska betydelse förfjärrvärmenäten. Investerings-, drift- ochunderhållskostnaderPeter Herbertfebruari 1995
526 Korrosion i rökgasskrubbrar för soda-och sulfitpannorSune Ström, Gunnar Bergman,Kristina Petersson och Lars Troseliusfebruari 1995
527 Friktionsnedsättande tillsatsers inverkanpå miljön - Del 1Henrik Bjurström, Staffan Grönholmoch Bengt-Åke Nystrandfebruari 1995
528 Utprovning av en ISO-standardmetodför bestämning av SO2 i rökgaserDavid Cooperfebruari 1995
529 Undersökning av mekaniska egenskaperi ett rotorämne tillverkat i ettnytt 10% CR-stål framställt genomPM/HIP-metodenSamuel Fällman och Petra Kastenssonfebruari 1995
530 Jämförelse mellan olika metoder attkarakterisera partikelegenskaperhos bränslepulver av trä, torv, olivkärnoroch kolLennart Rykfebruari 1995
531 Järnsulfat som reduktionsmedel förkonvertering från NO2 till NOvid NOx-mätning i rökgaserMartin Henriksson,Sebastian Bäckström, Håkan Axelssonoch Evert Ljungströmfebruari 1995
532 Sammanställning av EU-krav förförbränningsanläggningarAnna-Karin Hjalmarssonfebruari 1995
533 Polyetenrör för propandistributionJens Viebkefebruari 1995
534 Utvärdering av fjärrkyla i VästeråsLars Lindgren, Urban Eklundfebruari 1995
535 Studie av drifterfarenheter från modernadieselmotorbaserade kraft-värmeverk i Oskarshamn och LinköpingRolf Öberg och Frank Dalerhultfebruari 1995
536 Testning av kompoundtuber somöverhettarmaterial i en 65 MWV
Pyroflow CFB-pannaKari Peltolafebruari 1995
537 Förbehandling av ytvatten förframställning av spädvatten medmembranteknikBo Ramsbäckfebruari 1995
538 Organiska tillsatsmedel vidvattenbehandling i ångkraftanläggningarJiiri Tavastapril 1995
539 Inloppsfilter till gasturbinerMats Blomqvistjuni 1995
540 Expansionskuddar för direktförlagdafjärrvärmeledningar - med huvud-inriktning på mineralullsprodukterSture Andersson, Bjarni Jenssonjuni 1995
541 Emissioner av kolväten och NOX vidlåga luftöverskott i CFBRobert Schusterjuni 1995
542 Utveckling av envärmeöverföringsmodell för skorstenarvid gaseldningMikael Näslundaugusti 1995
543 Kalibrering av gasflödesmätare(Calibration of gas flow meters)Jerker Delsingaugusti 1995
544 On-line mätning av energiinnehåll i bio-och naturgas: En grundläggandestudie av användning av ljudhastighetensom mått på energiinnehålletJerker Delsing och Inge Blomaugusti 1995
545 Funktions- och kvalitetsprovning avabonnentcentraler i fjärrvärmesystemHåkan Walletun och Peter Gummérusaugusti 1995
546 Försmutsningsförlopp iplattvärmeväxlare förfjärrvärmeabonnentcentralerJanusz Wollerstrand ochSvend Frederiksenaugusti 1995
547 Jämförelsemätningar av flödeshastighetmellan ultraljudsmätare avClamp-On typ och debiteringsmätare ifjärrvärmeabonnentcentralerJerker Delsing och Bernt Svenssonaugusti 1995
548 Utvärdering av fyra kontinuerligaemissionsmätsystem av enklare typHenrik Harnevie, Laszlo Sarközi,Håkan Henriksson och Magnus Larssonoktober 1995
549 Predikterande emissionsmätsystem(PEMS) för emissionskontroll iförbränningsanläggningarHenrik Harnevie, Per Holmberg ochJan-Olov Janssonoktober 1995
550 Membranteknik - Karakterisering avpartiklar i industrikondensatIvan Falkoktober 1995
551 Konservering och åtgärder vidstilleståndBarbara Goldschmidtoktober 1995
552 Rökgasavsvavling för oljeeldadeanläggningarAnna-Karin Hjalmarssondecember 1995
553 Svavelabsorption vid sameldning av oljaoch biobränslen - optimerings-försök i full skalaUlf Hagström, Karin Hedin ochAnders Nordindecember 1995
554 Livslängdsanalys av ångturbiner samtgenerell beskrivning av livs-längdsområdetLars Wrangenstendecember 1995
555 Reburning av en pulverflamma medlågvärdesgasNiklas Berge, Magnus Carlsson,Per Kallner och Birgitta Strömbergdecember 1995
556 Värmeväxlarrenovering -Materialpåverkan vid kemiskrengöring av värmeväxlareLars-Ake Cronholmdecember 1995
557 Korrosion i panntuberIvan Falkdecember 1995
558 Utvärdering av de första SCR-anläggningarna i SverigeCecilia Tärnströmmaj 1996
559 Erfarenheter från eldning med briketteroch pellets från träKent Nyströmdecember 1995
560 Installationer av NOx-reducerandeåtgärderAnna-Karin Hjalmarsson ochKarin Hedinjanuari 1996
561 Utvärdering av reduktionsmedel förSNCRChrister Andersson och Helena Woxlinjanuari 1996
562 Ersättning av HCFC 22 i storavärmepumparPaul Ingvarssonfebruari 1996
563 Sammanställning av drifts- ochunderhållserfarenheter frånkommunala och industriellakraftvärmeanläggningarJan-Olof Gustafssonfebruari 1996
564 Korrosion hos överhettare isulfatsodapannorFredrik Brunofebruari 1996
565 Installations of NO* control measures inSweden(översättning av rapport 560)Anna-Karin Hjalmarsson ochKarin Hedinfebruari 1996
566 Pulvereldning kol/rörflen/maldbränslekärnaSven Stridsberg och Karin Segerudmars 1996
567 Interface Oxidation and Lifetime ofThermal Barrier CoatingsXin-Hai Limars 1996
568 Nyttiggörande av kondensat frånrökgaskondenseringBarbara Goldschmidtmars 1996
569 Effekter av olika tillsatser i eldningsoljaJonas Dyrkemars 1996
570 Utvärdering av förutsättningarna förSNCR i några mindre anläggningarAnders Kullendorff, Katarina Lorentzonapril 1996
571 Alkalisering av ånga och kondensat medbutanolamin och hydrazinIvan Falkapril 1996
572 Utvärdering av ny SNCRinblandningsteknik vid avfallspanna hosUppsala Energi (System ROTAMIX™)G Moberg, H Sollenberg, H Westasapril 1996
573 Beslutsstöd on line för minimering avNOX - Resultat från Örebro EnergiBengt Göran Bergdahl, Bohao Liao,Jan Sieurinmaj 1996
574 Utvärdering av mekanisk och manuellprovtagning av biobränsle videnergiverkRonny Werkelin, Lennart Rykjuni 1996
575 Predikterande Emissionsmätsystem(PEMS) för emissionskontroll ibiobränsleeldade förbrännings-anläggningarHenrik Harnevie, Laszlo Sarközi,Sophia Trenkleaugusti 1996
576 Reningsteknik vid rökgaskondenseringMats Westermarkaugusti 1996
Värmeforsk är ett organ för industrisamverkan inom värmeteknisk forskning
och utveckling. Stiftelsens forskningsprogram är tillämpningsinriktat och
fokuseras pä energi- och processindustriernas behov och problem. Bakom
Värmeforsk stär följande huvudmän:
• F.lforsk
• Svenska Fjärrvärmeföreningen
• Skogsindustrin
• Övrig industri
Värmeforsk samarbetar med Närings- och teknikutvecklingsverket (NUTEK).
STIFTELSEN FÖR VÄRMETEKNISK FORSKNING
1(11 53 StockholmTel 1)8-677 25 KO • Fax (W-677 25 35
Beställning av trycksakenFax 08-677 25 35
Top Related