Katalógus Árlisták Hírlevél Kapcsolat Oldaltérkép

Szakmai előadások

Folyamatos emissziómérő rendszerek
erőművekben és hulladékégetőkben
egy akkreditált kalibráló laboratórium szemével

Előadó: Stieber József,
a Stieber Levegőtisztaság-védelmi Bt.
és a Stieber Környezetvédelmi Kft. ügyvezető igazgatója
1. kép:
A Stieber Levegőtisztaság- védelmi Bt. a NAT által 2/0210/2007 számon akkreditált kalibráló laboratóriumként végzi a folyamatos emissziómérő rendszerek 3+1 pontos kalibrálását.
Kattintson a képre a nagyításhoz!
2. kép:
Lézeres átvilágítás elvén működő hidrogén-fluorid elemző műszer helyszíni kalibrálása beemelhető küvettával, külső gázmintákkal.
Kattintson a képre a nagyításhoz!
3. kép:
Egy 130 méteres kéményen 26 méter magasságban elhelyezett kezelőjárdájának végébe létesített műszerkonténer belső képe. Láthatóan nehézkes a szervizelés, bár rövidült a mintavételi nyomvonal.
Kattintson a képre a nagyításhoz!
4. kép:
Erőmű mérőkonténere belülről. Láthatóan jól szervizelhető, és könnyen kalibrálható rendszer. A konténer bejárata gépjárművel is könnyen megközelíthető.
Kattintson a képre a nagyításhoz!
5. kép:
Az előírt mintavételi hely, a képen látható porgépházra telepített kiértékelő szekrény felett 10 m-rel helyezkedik el. Az ott beépített szerelvények csak létráról közelíthetőek meg.
Kattintson a képre a nagyításhoz!
6. kép:
Ideális mérőkonténer méret és elhelyezés. A konténer gépjárművel is jól megközelíthető, a mintavételi nyomvonal a kémény közelsége miatt lerövidül.
Kattintson a képre a nagyításhoz!
7. kép:
A nagy erőművi kémények belsejében elhelyezett mérőkonténerek előnye a rövid mintavételi nyomvonal, hátránya azonban a rossz megvilágítás, mely nagyobb odafigyelést kíván a laboratórium munkatársai részéről.
Kattintson a képre a nagyításhoz!
Magyarországon folyamatos emissziómérő rendszereket jogszabályi kötelezettség alapján vagy egyedi esetben a területileg illetékes környezetvédelmi természetvédelmi és vízügyi felügyelőség határozatban írhat elő a pontforrás üzemeltetője számára.
A 10/2003-as KöM rendelet az 50 MW-nál nagyobb teljesítményű tüzelőberendezések (tipikusan erőművek) folyamatos emissziómérő rendszerrel történő ellátását írja elő, míg a 3/2002 KöM rendelet a veszélyes-hulladékégetők folyamatos emissziómérő rendszerrel történő felszereléséről rendelkezik. Az egyedi esetek közé tartoznak jellemzően a hulladékhasznosítási és az acélgyártási technológiák, ezek között előfordul az on-line adatközvetítés előírása is.
A folyamatos emissziómérő rendszert üzemeltetőnek a hatóság felé több kötelezettsége is van.
  1. A mérőhelyek kiválasztását a felügyelőséggel egyeztetni kell. A rendszer részletes bemutatását írásos formában kivitelezői nyilatkozatként kell egyeztetni a felügyelőséggel. Az analizátorok és a mérési módszerek kiválasztásánál igazodni kell a vonatkozó szakági szabványokhoz és a 17/2001 KöM rendelet előírásaihoz.
  2. A fenti rendelet alapján csak olyan analizátor típus építhető be, mely rendelkezik magyarországi típus alkalmassági felülvizsgálati engedéllyel. Az üzemeltetőnek szerződést kell kötnie és ezt be kell mutatnia a felügyelőség levegős osztályának, olyan szakcéggel, mely jogosult a folyamatos emissziómérő rendszer karbantartására és azt negyedéves gyakorisággal el is vállalja.
  3. Az üzemeltetőnek évente legalább egy alkalommal akkreditált kalibráló laboratóriummal kell a helyszínen kalibráltatni mérőrendszerét, mégpedig 3+1 ponton a 17/2001 KöM rendeletnek megfelelően.
  4. Az éves kalibrációtól függetlenül akkreditált vizsgálólaboratóriummal évente egy alkalommal a folyamatos emissziómérő működését össze kell méretni, és korrekciós tényezőt kell megadni.
A Stieber Levegőtisztaság-védelmi Bt. hat hazai erőműben és négy veszélyes hulladékégetőben épített ki folyamatos emissziómérő rendszert, valamint további négy erőműben és két veszélyes-hulladékégetőben végzi el a nem általa telepített folyamatos emissziómérő rendszer szerződés szerinti karbantartását. A fentieken túl számos egyéb erőművi és veszélyes-hulladékégetői rendszeren (mintegy harminc helyszínen) végez évente egy alkalommal a 17/2001-es KöM rendelet előírásainak megfelelő 3+1 (esetenként a megrendelő vagy a felügyelőség előírásait követve) 5+1 pontos kalibrálást. Ezen tevékenységének részletes bemutatását céloztam meg előadásommal.
Kevés kivételtől eltekintve a folyamatos emissziómérő rendszerek követik a jogszabályban előírtakat, ez alól kivételt csak a hatóság által kiadott felmentés adhat, mely minden esetben igazodik a jogszabályban adható és megengedhető kritériumokhoz.
A mintavétel közvetlenül a füstgáz csatornából extraktív módon fűtött mintavevő fejen és fűtött szűrőházon keresztül történik. A mintavételi helyen a füstgáz hőmérsékletének, térfogatáramának, a füstgázcsatorna statikus nyomásának és egyes esetekben a füstgáz nedvesség tartalmának mérését is meg kell valósítani. A tisztán gáz tüzelésű erőművek kivételével minden esetben mérni kell a füstgáz szilárd anyag tartalmát, mely mérőeszközt szintén ezen a szakaszon kell elhelyezni. Nem ritka, hogy a folyamatos mérésre kötelezett kéményszakaszon akár 8-12 különböző mintavételi csonkot kell beépíteni. A kivitelezőnek gondolnia kell az akkreditált összemérések és a rendkívüli hatósági mérések lebonyolításához szükséges további mérőcsonkok kialakítására is, melyekkel együtt egy 2-3 méteres kéményszakaszon akár 20 darab különböző méretű és kialakítású mintavételi csonk beépítéséről is gondoskodni kell. Mindezek megtervezése és elhelyezése komoly szakmai felkészültséget igényel. A mintavételi hely kialakításánál, úgy kell eljárni, hogy az minden irányból biztonságosan megközelíthető legyen, biztonságos pódiumot tartalmazzon, amely alkalmas mind a szerelvények, rendszerek karbantartására, és az időszakos akkreditált vizsgálólaboratóriumok által elvégzendő összemérésre. Gondolni kell továbbá arra is, hogy a kalibrálást végző akkreditált laboratóriumnak gyakran nagyméretű szerelvényeivel fel kell jutnia a kéményre.
Az üzemeltetők hajlamosak elfeledkezni arról, hogy a folyamatos emissziómérő rendszer által szolgáltatott eredmények csak akkor tekinthetőek hitelesnek, ha az abban résztvevő valamennyi mérőegység működését és mérési pontosságát is rendszeresen ellenőrzik, kalibráltatják. A kalibrálásnak ki kell terjednie a füstgázhőmérséklet és a térfogatáram mérőre is. Téves az az elgondolás, hogy mindez helyettesíthető a vizsgálólaboratórium által történő többnyire egy üzemállapotban végrehajtott összehasonlító méréssel, mivel az többnyire nem világít rá a valódi hibára és számos esetben nem is ad lehetőséget arra, hogy észrevehessük. A kalibráló laboratórium által elvégzett 5+1 pontos nyomásmérő és hőmérséklet kalibrációk lehetőséget nyújtanak az eszköz linearitásának megállapítására, és a fellelt hiba elhárítására. Lényegesen olcsóbb és megbízhatóbb eredményt adnak, mint bármilyen más összehasonlító vizsgálat. A gyakorlatban ez a következő képpen történik.
  • A laboratórium munkatársa a mintavételi ponton a nyomásmérő szenzor bemenetére közvetlenül juttatja a kalibrátor által előállított nyomásjelet. A nullpont ellenőrzésén kívül, a teljes méréstartományt 5 egyenlő részre osztva, a mérési eredmény átszámítással korrigált értéke is regisztrálásra kerül. A mennyiben a számítási metódusban linearitási hibát okozó képlet lenne, az a gyűjtött adatsorból azonnal megmutatkozik.
  • Hasonló módon jár el a laboratórium munkatársa, a füstgázhőmérő ellenőrzésével. A hőmérőbetétet hordozható kalibrátorba helyezve, a teljes méréstartományt 5 egyenlő részre osztva, a hőmérséklet mérés és az ebből kapott normalizáláshoz szükséges képletek működése is ellenőrizhető a gyűjtött fájlok formájában. Nem szabad elfelejtenünk, hogy valamennyi koncentráció érték száraz, normál állapotra történő átszámításának alapja a nyomás és hőmérséklet értékekre történő visszavezetés.
A folyamatos emissziómérő rendszer második legfontosabb eleme, a mintavételi nyomvonal, melynek tervezésénél, és kivitelezésénél, igen gondosan kell eljárni. A mintavételi ponton beépített elektromos mérőeszközök jelkábeleinek biztonságos és zavarmentes elvezetésén túl ki kell építeni a folyamatosan elszívandó gázminta fűtött mintavezetékét is. Gondoskodni kell a pódium villamos árammal történő független ellátásáról, a hálózat villámvédelméről és a vizsgálólaboratóriumok által elvégzendő vizsgálatok energiaszükségletéről is. Alapos villamos tervezés hiányában meghiúsulhat egy mérés vagy tönkremehetnek drága berendezések, egy villámcsapás következtében.
A mintavételi nyomvonalat úgy kell tervezni, hogy az minél rövidebb utat tegyen meg a mérőkonténer felé. A mérőkonténer elhelyezésénél elsődleges szempontként a megközelíthetőséget, a karbantarthatóságot, és a teljes elkülönítést kell figyelembe venni. Másodlagos szempontként kell csökkenteni a távolságot a kijelölt mintavételi hely és a konténer között. Súlyos tervezési hiba, az olyan konténer elhelyezés, mely ugyan közel van a mintavételi helyhez, de annak karbantartására, és kalibrálására, például a gázpalackokat vagy szerszámosládákat csak nehezen és körülményesen lehet feljuttatni. Az ilyen elhelyezés nem könnyíti meg a vizsgálólaboratóriumok által végrehajtandó összemérést sem, melyek legtöbbször az analizátorok felé szállított mintagáz útvonalának megcsapolásával történik. Az ilyen vizsgálati eljárás is csak abban az esetben értékelhető, ha a kalibráló laboratórium mintagázával a teljes nyomvonalat leellenőrizte. Éppen ezért célszerű a kalibrálást úgy végrehajtani, hogy a kalibráló gázokat közvetlenül a fűtött mintavevő fej és szűrőház bemenetére juttatjuk, mely ugyan lényegesen nagyobb gázfelhasználást igényel, de pontos képet ad, az esetlegesen elnyelt komponensekről és az elnyelődés mértékéről. Minden esetben fontos nullponti értékek felvételét, csak szintetikus levegővel, vagy nitrogénnel szabad elvégezni. A folyamatos emissziómérők üzemeltetése közben előforduló leggyakoribb hiba, a környezeti levegőről, vagy szennyezett mintavételi elemekről történő nullpontfelvétel, melynek következtében, az alacsony koncentrációértékek szinte láthatatlanok maradnak.
A mérőkonténer feladata többek között, az is, hogy az analizátorok számára, megfelelő üzemviteli körülményeket biztosítsa. A mérőkonténer nem hulladéktároló! Az erős vegyszerek és korrodált alkatrészek tárolása előbb utóbb az analizátorok tönkremenetelét okozza, és akadályozza a reális nullpont felvételt. A klíma és fűtésrendszer karbantartása és megfelelő üzemeltetése nem csak a mérési stabilitást javítja, de jelentősen befolyásolja az analizátorok és szerelvények életkorát is. Az üzemeltetők azt gondolják, hogy a műszerekhez vásárolt kalirbálógáz keverékkel minden problémájuk megoldottá válik. A kalibrálást azonban csak beállításnak tekinthetjük, csak egy ponton, a kezelő által történik, többnyire az analizátorok gázbemenetein. Nem tudjuk, mit nyel el a mintavétel és a mintaszállítás valamint a beépített szűrők. Nem ismerjük a kalibrálógáz valódi pontosságát, és az esetek többségében a takarékosság oda vezet, hogy több éves, lejárt szavatosságú gázok még mindig használatban vannak a konténerekben. Nem ritka az olyan gyári rendszer sem, amely a kalibrálógázt külön bemeneten, nagy nyomással vezeti a műszerbe, és ugyanazon gázkeverék mintagáz bemenetre történő juttatásával jelentős mérési eredmény különbsége keletkezik. Kalibráló laboratóriumunk minden esetben visszaellenőrzi a konténerben elhelyezett kalibrálógáz összetételét oly módon, hogy két felvett mérési pont közé ezzel a gázzal végez visszamérést és elvégzi az ellenőrzést. Amennyiben a tolerancia mezőn kívüli eltérést tapasztal, úgy arról haladéktalanul értesíti az üzemeltetőt, és javaslatot tesz gázkeverék lecserélésére.
Összefoglalva gyakorlatban cégünk által elvégzendő kalibrálás menetét.
  1. Kalibrálást csak rendszeresen karbantartott folyamatos emissziómérőn végzünk, lehetőség szerint közvetlenül a karbantartás elvégzése után.
  2. A gázanalizátorokat csak a megfelelő üzemi körülmények biztosítása esetén kalibráljuk le, meggyőződve a konténer megfelelő hőmérsékletéről, páratartalmáról és tisztaságáról.
  3. A kalibráló gázkeverékeket a mintavételi nyomvonal kéményhez közelebb eső szakaszára juttatjuk, hogy minél nagyobb biztonsággal reprodukálhassuk a gyakorlati mintavételi működéseket.
  4. A hőmérsékletmérőt és normalizáláshoz szükséges egységeket, még a mintavételi helyen lekalibráljuk.
  5. A konténerekben elhelyezett ellenőrző gázkeverékek koncentrációját visszamérjük.
  6. Minden esetben a 17/2001 KöM rendelet szerinti 3+1 pontos kalibrálást végezzük el, melyhez gyakorlatilag annyi féle gázkeveréket és hiteles anyagmintát szállítunk, ahány ponton a vizsgálat szükséges.
  7. A gázkoncentráció értékeket egy ponton erősítés beállítással az etalonhoz igazítjuk, további két ponton pedig leolvassuk.
  8. A mérési eredményeket a végponton azaz a számítógépes kiértékelő egység megjelenítő felületén olvassuk le. Amennyiben az átszámításra használt mérőprogram beállítása nem megfelelő, és ezáltal az analizátorokról leolvasott és az archivált értékek közt eltérés mutatkozna, annak korrekciójára felhívjuk az üzemeltető figyelmét, illetve az általunk telepített rendszerek esetében elvégezzük a szükséges korrekciót.
Cégünk az elmúlt 10 évben felmutatott lelkiismeretes munkájának köszönhetően évről évre emeli kalibrálási munkaszámait. Egyre több ügyfelünk felismeri a folyamatos emissziómérők rendszeres karbantartásának és precíz, pontos kalibrálásának jelentőségét. Nem célunk az akkreditált vizsgálólaboratóriumok összemérésének jelentőségét kisebbíteni, de felhívjuk a figyelmet arra, hogy az összemérés párhuzamosan szükséges a kalibrálással, és nem tekinthető a másik kiváltásának eszközéül. Legszerencsésebb a két szervezet szoros együttműködése, mely a levegő tisztaságának védelmét szolgálja.