°CO2CONOx
qAEtaCO2∆Pm/sm3/hSO2t/a2.

°C
O
2
CO
NO
x


qA
Eta
CO
2
∆P
m/s
m3/h
SO
2
t/a
2. Edition
Practical guide for
Emission and Process
Measurements
Flue Gas Analysis in Industry
GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 1
GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 2
3
1. Foreword 5
2. The combustion process 6
2.1 Energy and combustion 6
2.2 Combustion plants 8
2.3 Fuels 9
2.4 Combustion air; excess air value 10
2.4.1 Stoichiometric and excess-air combustion; material balance 10
2.4.2 Determination of the excess air value 12
2.4.3 Required combustion air volume 14
2.4.4 Gas volume; dilution effect; reference values 14
2.5 Flue gas 16
2.6 Calorific value; efficiency; flue gas loss 19
2.7 Dew point; condensate 22
3. Analysis of process gases in industry 25
3.1 Combustion optimization 27
3.2 Process control 30
3.2.1 Firing plants 30
3.2.2 Industrial furnaces 31
3.2.3 Thermochemical surface treatment 31
3.2.4 Safety measurements 32
3.3 Emission control 33
3.3.1 Legal basis in Germany 33
3.3.2 Legal instructions in Germany 35
3.3.3 Emission Monitoring in the USA 41
3.3.4 Flue gas cleaning 44
4. Gas analysis technique 47
4.1 Terms of gas analysis (selection) 47
4.1.1 Concentrations; concentration conversions 47
4.1.2 Sample conditioning 52
4.1.3 Cross-sensitivity 54
4.1.4 Calibration 55
4.2 Gas analysis 56
4.2.1 Terms; application areas; analyzers; sensors 56
4.2.2 Measuring principles (used by Testo) 61
5. Application of Testo gas analyzers 70
5.1 Power generation 71
5.1.1 Solid-fuel-fired furnaces 71
5.1.2 Gas-fired furnaces 73
5.1.3 Gas turbine plants 74
Content
GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 3
4
5.1.4 Oil-fired furnaces 76
5.1.5 Coal-fired power station 77
5.1.6 Combined heating and power stations 79
5.1.7 Gas and steam power stations 81
5.2 Waste disposal 82
5.2.1 Waste incineration 82
5.2.2 Waste pyrolysis 85
5.2.3 Thermal gas incineration 86
5.3 Stone and clay industry 88
5.3.1 Cement production 88
5.3.2 Ceramic/Porcelain production 90
5.3.3 Production of bricks 92
5.3.4 Glass production 93
5.3.5 Production of quicklime 96
5.4 Metal industry 98
5.4.1 Processing of ores 98
5.4.2 Iron production 99
5.4.3 Production of raw steel 101
5.4.4 Coke oven plant 102
5.4.5 Aluminum production 104
5.4.6 Surface treatment 105
5.5 Chemical/petrochemical industry 107
5.5.1 Process heater 107
5.5.2 Refineries 108
5.5.3 Flares 110
5.5.4 Residues incineration 111
5.6 Others 113
5.6.1 Crematoria 113
5.6.2 Engine test beds 113
6. Testo gas analyzer 115
6.1 The company 115
6.2 Characteristic analyzer features 117
6.3 Industrial gas analyzers (overview) 120
6.4 Gas analyzer accessories (overview) 123
6.5 Technical description and data (Selection) 126
Index 134
Address list 137
Content
GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 4
5
1. Foreword
This handbook is a valuable reference work for the application of portable flue gas
analyzer in industry. Frequent questions arising from practical use are answered
based on the worldwide experience of many thousands of testo analyzer users.
The handbook will save you the time consuming and sometimes difficult search
for information in various sources.
What is missing? What was not described as detailed as required?
Your comments, amendments and suggestions are very much appreciated!
They will be incorporated into a next edition. Just write to us; see the form for that
on page 138.
We thank Dr. Ulrich Jecht for his commitment in writing this handbook.
The Management
Burkart Knospe
Lothar Walleser
Foreword
GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 5
2 6
. The combustion process
2.1 Energy and combustion
Energy
is defined as the ability of a material or system to perform labor. Energy exists in
different modifications which can be classified into six categories as follows:
• Mechanical energy (flowing water, driving car)
• Thermal energy (boiling water, gas flame)
• Chemical energy (chemical reaction, burning process, explosion)
• Electrical energy (car battery, electricity)
• Electromagnetic energy (light radiation, microwave radiation)
• Nuclear energy (nuclear fission)
The different energy modifications can be converted into each other, within an
ideally closed system, with the sum remaining constant (conservation of energy).
In practice, however, energy losses occur during the conversion process thereby
reducing the efficiency.
The natural energy carriers (coal, natural gas, crude oil, sun radiation, water
power etc.) are described as primary energies, while the term secondary energies
stands for what is received from energy conversions (electricity, heat, etc.). Energy carriers differ in energy content. For comparison reasons the energy content is described as amount of energy which could be released from a certain
quantity of an energy carrier in case of its total combustion. The energy scale unit
is 1 Joule [J]. Some energy content values are given in table 1.
Table 1: Energy content of fuels
Energy carrier, 1 kg of... Energy content [MJ]
Brown coal 9,0
Wood 14,7
Hard coal 29,3
Natural gas (1 m3) 31,7
Crude oil 42,6
Fuel oil, light 42,7
Gasoline 43,5
For comparison: 1 kWh 3,6
GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 6
7
Combustion
is the conversion of primary chemical energy contained in fuels such as coal, oil
or wood into heat (secondary energy) through the process of oxidation. Combustion therefore is the technical term for the chemical reaction of oxygen with the
combustible components of fuels including the release of energy.
Combustion processes proceed with high temperatures (up to 1000 °C and
above). The oxygen required for the combustion is supplied as part of the combustion air fed to the process. From that a considerable volume of exhaust gas
(flue gas, off gas) is produced together with, depending on the kind of fuel, a certain amount of residues (slag, ash).
Oxidation
Term for all chemical reactions of oxygen with other substances. Oxidation
processes proceed with the release of energy and are of great importance in
many technical (combustion) and biological (breathing) areas.
Greenhouse effect
Principally the greenhouse effect is a natural process and one of the reasons for
human life on earth. Without this effect, the global average temperature near
the earth surface would be at -18 °C instead of +15 °C as it is; the earth would
be inhabitable for human beings! The cause for this natural effect is that the
light radiation of the sun passes through the air and is absorbed by the earth.
The earth then re-radiates this energy as heat waves that are absorbed by the
air, specifically by carbon dioxide. The air thus behaves like glass in a greenhouse, allowing the passage of light, but not of heat.
By excessive firing of fossil fuels (emission of carbon dioxide) and release of
certain substances from chemical industry and agriculture (halogen hydrocarbons, methane e.a.) the natural effect will be amplified causing a slow increase
of the surface temperature with influence to the climatic conditions.
More details to the objective of combustion are given in chapter 2.4
GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 7
2 8
.2 Combustion plants
Combustion plants are facilities that generate heat by burning solid, liquid or
gaseous fuels. They are required for many tasks, e.g.
• heating (heating plants, building heating)
• generation of electrical energy
• generation of steam and hot water for use in process industries
• manufacturing certain materials (cement, glass, ceramics)
• thermal surface treatment of metallic parts
• incineration of waste materials and residues
See detailed application examples in chapter 5!
Combustion occurs in a combustion chamber; other control units are required for
fuel supply and fuel distribution, combustion air supply, heat transfer, exhaust gas
cleaning and for discharge of exhaust gases and combustion residues (ash, slag).
Solid fuels are fired on a fixed or fluidized bed or in a flue dust/air mixture. Liquid
fuels are fed to the burning chamber together with the combustion air as mist.
Gaseous fuels are mixed with combustion air already in the burner.
The exhaust gases of combustion plants contain the reaction products of fuel and
combustion air and residual substances such as particulate matter (dust), sulfur
oxides, nitrogen oxides and carbon monoxide. When burning coal, HCl and HF
may be present in the flue gas as well as hydrocarbons and heavy metals in case
of incineration of waste materials.
In many countries, as part of a national environmental protection program, exhaust gases must comply with strict governmental regulations regarding the limit
values of pollutants such as dust, sulfur and nitrogen oxides and carbon monoxide. To meet these limit values combustion plants are equipped with flue gas
cleaning systems such as gas scrubbers and dust filters.
For further information on the regulations see chapter 3.
GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 8
2.3 Fuels
are available in different forms and composition:
• Solid fuels (hard coal, bituminous coal, peat, wood, straw) contain carbon (C),
hydrogen (H2), oxygen (O2), and smaller quantities of sulfur (S), nitrogen (N2),
and water (H2O). A major problem when handling such fuels is the formation
of large quantities of ash, particulate matter and soot.
• Liquid fuels derive mainly from crude oil and can be classified into light,
medium and heavy fuel oils. Light fuel oil (i.e. diesel fuel) is widely used in small
combustion plants.
• Gaseous fuels are a mixture of combustible (CO, H2 and hydrocarbons) and
non-combustible gases. Today very often natural gas is used, which contains
methane (CH4) as the main component.
The knowledge of fuel composition is important for an optimum and economical
combustion process. Increasing percentage of incombustible (inert) fuel components reduces the gross and net calorific value of the fuel and increases contamination of the furnace walls. Increasing water content raises the water dew point
and consumes energy to evaporate water in the flue gas. The sulfur contained in
the fuel is burnt (oxidized) to SO2 and SO3, which, at temperatur

Kết quả (Việt) 1:

° CO2COKhôngx
bảo đảm chất lượngETACO2∆Pm/sm3/hVÌ VẬY2t / a2. editionCác hướng dẫn thực hành choPhát xạ và quá trìnhĐo đạcỐng khói khí phân tích trong ngành công nghiệpGB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 1GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 231. lời nói đầu 52. quá trình đốt cháy 62.1 năng lượng và đốt cháy 62.2 đốt cháy máy 82.3 nhiên liệu 92.4 đốt cháy máy; vượt quá giá trị máy 102.4.1 stoichiometric và vượt quá-không khí đốt; vật liệu cân bằng 102.4.2 xác định giá trị vượt quá máy 122.4.3 cần đốt cháy máy tập 142.4.4 khối lượng khí; pha loãng có hiệu lực; tham khảo giá trị 142.5 ống khói khí 162.6 Calorific giá trị; hiệu quả; ống khói khí mất 192,7 điểm sương; ngưng tụ 223. phân tích quá trình khí trong ngành công nghiệp 253.1 tối ưu hóa đốt 273.2 quy trình kiểm soát 303.2.1 bắn nhà máy 303.2.2 công nghiệp lò 313.2.3 xử lý bề mặt kết 313.2.4 Các đo đạc an toàn 323.3 kiểm soát khí thải 333.3.1 các cơ sở pháp lý ở Đức 333.3.2 các hướng dẫn quy phạm pháp luật ở Đức 353.3.3 phát thải giám sát tại Hoa Kỳ 413.3.4 flue khí làm sạch 444. khí phân tích kỹ thuật 474.1 điều khoản phân tích khí (lựa chọn) 474.1.1 nồng độ; tập trung chuyển đổi 474.1.2 mẫu lạnh 524.1.3 Cross-nhạy cảm 544.1.4 hiệu chuẩn 554.2 khí phân tích 564.2.1 điều khoản; lĩnh vực ứng dụng; Máy phân tích; bộ cảm biến 564.2.2 đo nguyên tắc (được sử dụng bởi Testo) 615. ứng dụng máy phân tích khí Testo 705.1 điện 715.1.1 rắn-nhiên liệu-đốt lò 715.1.2 khí đốt lò 735.1.3 nhà máy tua bin khí 74Nội dungGB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 345.1.4 lò đốt bằng củi đốt dầu 765.1.5 than-bắn nhà máy điện 775.1.6 kết hợp hệ thống sưởi và cung cấp nguồn điện Trạm 795.1.7 khí và hơi nhà máy điện 815.2 xử lý chất thải 825.2.1 lãng phí thiêu ra tro 825.2.2 chất thải nhiệt phân 855.2.3 nhiệt khí thiêu ra tro 865.3 ngành công nghiệp đá-đất sét 885.3.1 sản xuất xi măng 885.3.2 gốm/sứ sản xuất 905.3.3 sản xuất gạch 925.3.4 sản xuất thủy tinh 935.3.5 sản xuất vôi sống 965.4 kim loại công nghiệp 985.4.1 chế biến quặng 985.4.2 sắt sản xuất 995.4.3 sản xuất nguyên liệu thép 1015.4.4 Coke lò thực vật 1025.4.5 nhôm sản xuất 1045.4.6 xử lý bề mặt 1055,5 ngành công nghiệp hóa chất/hóa dầu 1075.5.1 quá trình nóng 1075.5.2 nhà máy lọc dầu 1085.5.3 flares 1105.5.4 thiêu ra tro dư lượng 1115,6 người khác 1135.6.1 crematoria 1135.6.2 động cơ thử nghiệm giường 1136. Máy phân tích khí Testo 1156.1 công ty 1156.2 tính năng đặc trưng analyzer 1176.3 máy phân tích khí công nghiệp (tổng quan) 1206.4 phụ kiện máy phân tích khí (tổng quan) 1236.5 mô tả kỹ thuật và dữ liệu (lựa chọn) 126Chỉ số 134Danh sách địa chỉ 137Nội dungGB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 451. lời giới thiệuSách hướng dẫn này là một tác phẩm có giá trị tham khảo cho các ứng dụng di động khói khíphân tích trong ngành công nghiệp. Trả lời các câu hỏi thường xuyên phát sinh từ thực tế sử dụngDựa trên kinh nghiệm trên toàn thế giới của hàng ngàn người sử dụng phân tích testo.Các sổ tay sẽ tiết kiệm thời gian và đôi khi rất khó tìmcho thông tin trong nhiều nguồn khác nhau.Những gì còn thiếu? Những gì không mô tả chi tiết theo yêu cầu?Ý kiến của bạn, sửa đổi và đề xuất rất nhiều đánh giá cao!Họ sẽ được tích hợp vào một phiên bản tiếp theo. Chỉ cần viết cho chúng tôi; xem các hình thức cho rằngtrên trang 138.Chúng tôi cảm ơn tiến sĩ Ulrich Jecht đã cam kết của mình bằng văn bản sách hướng dẫn này.Việc quản lýBurkart KnospeLothar WalleserLời giới thiệuGB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 52 6. Quá trình đốt cháy2.1 năng lượng và đốt cháyNăng lượngđược định nghĩa là khả năng của một tài liệu hoặc hệ thống thực hiện lao động. Năng lượng tồn tại trongSửa đổi khác nhau mà có thể được phân loại thành sáu loại như sau:• Năng lượng cơ học (chảy nước, lái xe)• Năng lượng nhiệt (sôi nước, khí đốt ngọn lửa)• Hóa năng lượng (phản ứng hóa học, quá trình đốt cháy, nổ)• Năng lượng điện (pin xe, điện)• Năng lượng điện từ (bức xạ ánh sáng, bức xạ vi sóng)• Năng lượng hạt nhân (phân hạch hạt nhân)Chuyển đổi năng lượng khác nhau có thể được chuyển đổi vào nhau, bên trong mộtlý tưởng nhất hệ thống khép kín, với số tiền còn lại liên tục (bảo toàn của năng lượng).Trong thực tế, Tuy nhiên, năng lượng thiệt hại xảy ra trong quá trình chuyển đổi do đóviệc giảm hiệu quả.Các tàu sân bay năng lượng tự nhiên (than, khí tự nhiên, dầu thô, bức xạ mặt trời, nướcquyền lực vv.) được mô tả như là nguồn năng lượng chính, trong khi các nguồn năng lượng thứ hai thuật ngữlà viết tắt của những gì nhận được từ chuyển đổi năng lượng (điện, nhiệt, vv). Tàu sân bay năng lượng khác nhau ở năng lượng nội dung. Vì lý do so sánh nội dung năng lượng được mô tả như là số tiền của năng lượng mà có thể được phát hành từ một sốsố lượng của một tàu sân bay năng lượng trong trường hợp của nó đốt cháy tất cả. Đơn vị năng lượng quy môlà 1 Joule [J]. Một số giá trị năng lượng nội dung được đưa ra trong bảng 1.Bảng 1: Năng lượng nội dung của nhiên liệuTàu sân bay năng lượng, 1 kg... Năng lượng nội dung [MJ]Brown than 9,0Gỗ 14,7Cứng than 29,3Tự nhiên gas (1 m3) 31,7Dầu thô 42,6Nhiên liệu dầu, ánh sáng 42,7Xăng 43,5Để so sánh: 1 kWh 3,6GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 67Đốt cháylà chuyển đổi năng lượng hóa học chính chứa trong nhiên liệu như than, dầuhoặc gỗ thành nhiệt (năng lượng phụ) thông qua quá trình oxy hóa. Đốt cháy do đó là thuật ngữ kỹ thuật cho phản ứng hóa học của oxy với cácdễ cháy thành phần của nhiên liệu bao gồm cả việc phát hành của năng lượng.Đốt trong quá trình tiến hành với nhiệt độ cao (lên đến 1000 ° C vàở trên). Oxy cần thiết để đốt cháy được cung cấp như một phần của không khí đốt cung cấp cho quá trình. Từ đó một khối lượng đáng kể của khí thải(ống khói khí, giảm khí) được sản xuất cùng với, tùy thuộc vào loại nhiên liệu, một số dư lượng (bông, ash).Quá trình oxy hóaThuật ngữ cho tất cả các phản ứng hóa học của oxy với các chất khác. Quá trình oxy hóaquá trình tiến hành với việc phát hành của năng lượng và có tầm quan trọng lớn trongnhiều kỹ thuật (đốt trong) và sinh học (thở) khu vực.Hiệu ứng nhà kínhChủ yếu là hiệu ứng nhà kính là một quá trình tự nhiên và một trong những lý do chocuộc sống con người trên trái đất. Mà không có này có hiệu lực, nhiệt độ trung bình toàn cầu gầnbề mặt trái đất sẽ ở-18 ° C thay vì + 15 ° C vì nó là; trái đất nàođược có thể ở cho con người! Nguyên nhân này có hiệu lực tự nhiên là cácánh sáng bức xạ của mặt trời đi qua không khí và được hấp thụ bởi trái đất.Trái đất sau đó tái phát ra năng lượng này là sóng nhiệt được hấp thụ bởi cáckhông khí, đặc biệt của khí carbon dioxide. Không khí do đó hoạt động như kính trong một nhà kính, cho phép việc thông qua của ánh sáng, nhưng không nhiệt.Bởi quá nhiều bắn của nhiên liệu hóa thạch (phát thải khí carbon dioxide) và phát hànhmột số chất từ ngành công nghiệp hóa học và nông nghiệp (halogen hydrocarbon, mêtan e.a.) có hiệu lực tự nhiên sẽ được khuếch đại gây ra một sự gia tăng chậmnhiệt độ bề mặt với ảnh hưởng đến các điều kiện khí hậu.Biết thêm chi tiết đến mục tiêu của sự cháy được đưa ra trong chương 2.4GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 72 8.2 đốt nhà máyĐốt nhà máy là cơ sở mà tạo ra nhiệt bằng cách đốt rắn, lỏng hoặckhí nhiên liệu. Họ được yêu cầu cho nhiều nhiệm vụ, ví dụ như• Hệ thống sưởi (hệ thống sưởi cây, xây dựng hệ thống sưởi)• thế hệ năng lượng điện• thế hệ của hơi nước và nước nóng để sử dụng trong quá trình công nghiệp• sản xuất một số tài liệu (xi măng, thủy tinh, đồ gốm)• xử lý nhiệt bề mặt của các bộ phận kim loại• thiêu ra tro của vật liệu chất thải và dư lượngXem chi tiết ứng dụng ví dụ trong chương 5!Đốt cháy xảy ra trong một buồng đốt; Các đơn vị kiểm soát được yêu cầu chonhiên liệu cung cấp và phân phối nhiên liệu, cung cấp máy đốt, truyền nhiệt, thải khílàm sạch và cho xả khí thải và dư lượng đốt cháy (tro, xỉ).Nhiên liệu rắn được bắn trên giường cố định hoặc fluidized hoặc trong một ống khói bụi bằng khí hỗn hợp. Chất lỏngnhiên liệu được cung cấp cho buồng đốt cùng với không khí đốt như sương mù.Khí nhiên liệu được trộn lẫn với không khí đốt cháy đã có trong đầu ghi.Khí thải thực vật đốt chứa các sản phẩm phản ứng nhiên liệu vàkhông khí đốt và dư chất chẳng hạn như hạt vật chất (bụi), lưu huỳnhoxit, oxit nitơ và carbon monoxide. Khi đốt than, HCl và HFcó thể có mặt trong ống khói khí cũng như các hydrocarbon và kim loại nặng trong trường hợpcủa thiêu ra tro của vật liệu phế thải.Ở nhiều nước, như một phần của một chương trình quốc gia bảo vệ môi trường, khí thải phải tuân thủ nghiêm ngặt chính phủ quy định về giới hạngiá trị các chất ô nhiễm như bụi, lưu huỳnh và nitơ oxit và khí carbon monoxide. Để đáp ứng các giá trị giới hạn đốt nhà máy được trang bị ống khói khíHệ thống chẳng hạn như việc cọ rửa khí và các bộ lọc bụi làm sạch.Để biết thêm thông tin về các quy định xem chương 3.GB.qxd 18.12.2006 11:35 Uhr Seite 82.3 nhiên liệucó sẵn trong hình thức khác nhau và thành phần:• Các nhiên liệu rắn (than cứng, than nhựa đường, than bùn, gỗ, rơm) chứa cacbon (C),hiđrô (H2), oxy (O2), và số lượng nhỏ hơn của lưu huỳnh (S), nitơ (N2),và nước (H2O). Một vấn đề lớn khi xử lý nhiên liệu như vậy là sự hình thànhsố lượng lớn của tro, hạt vật chất và Bồ hóng.• Nhiên liệu lỏng lấy được chủ yếu là từ dầu thô và có thể được phân loại thành ánh sáng,dầu nhiên liệu trung bình và nặng. Nhiên liệu dầu nhẹ (tức là các nhiên liệu diesel) được dùng rộng rãi trong nhỏđốt nhà máy.• Khí nhiên liệu là một hỗn hợp của dễ cháy (CO, H2 và hydrocarbon) vàPhòng Không dễ cháy khí. Vào ngày hôm nay khí tự nhiên rất thường được sử dụng, mà có chứamêtan (CH4) là thành phần chính.Các kiến thức về nhiên liệu thành phần là quan trọng cho một tối ưu và kinh tếquá trình đốt cháy. Tăng tỷ lệ phần trăm của các thành phần incombustible nhiên liệu (trơ) làm giảm tổng và net calorific giá trị của nhiên liệu và tăng ô nhiễm của các bức tường lò. Tăng hàm lượng nước tăng điểm sương nướcvà tiêu thụ năng lượng để bốc hơi nước trong khí ống khói. Lưu huỳnh chứa trongnhiên liệu được đốt cháy (oxy hóa) SO2 và SO3, mà, tại temperatur

Kết quả (Việt) 2:

° C
O
2
CO
NO
x? Qa Eta CO 2 ΔP m / s m3 / h SO 2 t / a 2. Bản hướng dẫn thực hành cho phát thải và Quy trình đo Flue Gas Phân tích trong công nghiệp GB.qxd 2006/12/18 11:35 Uhr Seite 1 GB.qxd 2006/12/18 11:35 Uhr Seite 2 3 1. Lời nói đầu 5 trình 2. Quá trình đốt cháy 6 2.1 Năng lượng và đốt 6 2.2 cây Combustion 8 2.3 Nhiên liệu 9 2.4 Đốt khí; giá trị khí dư 10 2.4.1 đốt cân bằng hóa học và dư thừa không khí; cân bằng vật chất 10 2.4.2 Xác định giá trị khí dư 12 2.4.3 lượng khí đốt Required 14 khối lượng 2.4.4 Gas; hiệu ứng pha loãng; tham khảo giá trị 14 2.5 Flue gas 16 2.6 giá trị Calorific; hiệu quả; mất khí thải 19 2.7 điểm Dew; Condensate 22 3. Phân tích các khí quá trình trong ngành công nghiệp 25 3.1 đốt tối ưu hóa 27 3.2 Quy trình kiểm soát 30 3.2.1 cây Firing 30 3.2.2 Lò công nghiệp 31 3.2.3 bề mặt nhiệt hóa trị 31 3.2.4 đo an toàn 32 3.3 Kiểm soát khí thải 33 3.3. 1 cơ sở pháp lý ở Đức 33 3.3.2 hướng dẫn pháp lý ở Đức 35 3.3.3 Giám sát khí thải ở Mỹ 41 3.3.4 Ống khói làm sạch khí 44 4. Phân tích khí kỹ thuật 47 4.1 Điều khoản phân tích khí (lựa chọn) 47 4.1.1 Nồng độ; chuyển đổi nồng độ 47 4.1.2 Mẫu máy 52 4.1.3 Cross-độ nhạy 54 4.1.4 Hiệu chuẩn 55 4.2 Gas phân tích 56 4.2.1 Điều khoản; lĩnh vực ứng dụng; phân tích; cảm biến 56 4.2.2 Nguyên tắc đo (được sử dụng bởi Testo) 61 5. Áp dụng phân tích khí Testo 70 5.1 điện thế hệ 71 5.1.1 Lò-đốt nhiên liệu rắn 71 5.1.2 Lò gas đốt 73 5.1.3 nhà máy tuabin khí 74 Nội dung GB.qxd 2006/12/18 11:35 Uhr Seite 3 4 5.1.4 lò dầu đốt 76 5.1.5 đốt than nhà máy điện 77 5.1.6 Kết hợp các trạm sưởi ấm và quyền lực 79 5.1.7 Gas và điện hơi nước trạm 81 5.2 xử lý chất thải 82 5.2.1 thiêu đốt chất thải 82 5.2.2 nhiệt phân chất thải 85 5.2.3 đốt khí nóng 86 5.3 Đá và đất sét công nghiệp 88 5.3.1 Sản xuất xi măng 88 5.3.2 sản xuất gốm / sứ 90 5.3.3 Sản xuất gạch 92 5.3 0,4 Glass sản xuất 93 5.3.5 Sản xuất vôi 96 5.4 Công nghiệp kim loại 98 5.4.1 Chế biến quặng 98 5.4.2 sắt sản xuất 99 5.4.3 Sản xuất thép thô 101 5.4.4 Coke nhà máy lò 102 5.4.5 sản xuất nhôm 104 5.4.6 mặt điều trị 105 5.5 Hóa học / hóa dầu công nghiệp 107 5.5.1 Quy trình nóng 107 5.5.2 máy lọc dầu 108 5.5.3 Pháo sáng 110 5.5.4 Phế liệu đốt 111 5.6 khác 113 5.6.1 lò hỏa táng 113 5.6.2 Công cụ kiểm tra giường 113 6 . phân tích khí Testo 115 6.1 Các công ty 115 6.2 phân tích đặc trưng có tính năng 117 6.3 phân tích công nghiệp khí (tổng quan) 120 6.4 phụ kiện phân tích khí gas (tổng quan) 123 6.5 Mô tả kỹ thuật và dữ liệu (Selection) 126 Index 134 Địa chỉ danh sách 137 Content GB.qxd 18,12. 2006 11:35 Uhr Seite 4 5 1. Lời nói đầu Cuốn sách này là một tác phẩm có giá trị tham khảo cho các ứng dụng di động của khí thải phân tích trong ngành công nghiệp. Câu hỏi thường xuyên phát sinh từ việc sử dụng thực tế được trả lời dựa trên những kinh nghiệm trên toàn thế giới của hàng ngàn người dùng Testo phân tích. Cuốn sổ tay sẽ giúp bạn tiết kiệm thời gian và đôi khi rất khó tìm kiếm thông tin trong các nguồn khác nhau. Những gì còn thiếu? Những gì không được mô tả chi tiết như yêu cầu? Nhận xét ​​của bạn, sửa đổi và đề nghị được rất nhiều đánh giá cao! Họ sẽ được đưa vào một phiên bản tiếp theo. Chỉ cần viết thư cho chúng tôi; xem các hình thức cho rằng trên trang 138. Chúng tôi cảm ơn Tiến sĩ Ulrich Jecht cho cam kết của mình bằng văn bản cuốn sổ tay này. Quản lý Burkart Knospe Lothar Walleser Lời nói đầu GB.qxd 2006/12/18 11:35 Uhr Seite 5 2 6. Quá trình đốt cháy 2.1 Năng lượng và đốt năng lượng được định nghĩa là khả năng của một vật hay hệ thống thực hiện lao động. Năng lượng tồn tại thay đổi khác nhau mà có thể được phân thành sáu loại như sau: • Năng lượng Cơ (chảy nước, lái xe) • Nhiệt năng (nước, khí đốt ngọn lửa đun sôi) • Năng lượng hóa chất (phản ứng hóa học, quá trình đốt cháy, nổ) • Năng lượng điện (pin xe hơi, điện) • Năng lượng điện từ (bức xạ ánh sáng, bức xạ vi sóng) • Năng lượng hạt nhân (phản ứng phân hạch hạt nhân) Các thay đổi năng lượng khác nhau có thể được chuyển đổi vào nhau, trong một hệ thống lý tưởng khép kín, với số tiền còn lại không đổi (bảo toàn năng lượng) . Trong thực tế, tuy nhiên, tổn thất năng lượng xảy ra trong quá trình chuyển đổi từ đó làm giảm hiệu quả. Các tàu sân bay năng lượng tự nhiên (than, khí tự nhiên, dầu thô, bức xạ mặt trời, nước điện vv) được mô tả như là nguồn năng lượng chính, trong khi các nguồn năng lượng thứ cấp hạn là viết tắt của những gì nhận được từ chuyển đổi năng lượng (điện, nhiệt, vv). Mang năng lượng khác nhau về hàm lượng năng lượng. Vì lý do so sánh hàm lượng năng lượng được mô tả là lượng năng lượng có thể được phát hành từ một số lượng của một tàu sân bay năng lượng trong trường hợp tổng đốt của nó. Các đơn vị quy mô năng lượng là 1 Joule [J]. Một số giá trị hàm lượng năng lượng được đưa ra trong bảng 1. Bảng 1: Năng lượng nội dung của nhiên liệu tàu sân bay năng lượng, 1 kg ... Năng lượng nội dung [MJ] than Brown 9,0 Gỗ 14,7 cứng than 29,3 khí tự nhiên (1 m3 ) 31,7 thô dầu 42,6 dầu nhiên liệu, ánh sáng 42,7 xăng 43,5 Để so sánh: 1 kWh 3,6 GB.qxd 2006/12/18 11:35 Uhr Seite 6 7 đốt là sự chuyển hóa năng lượng hóa học chính chứa trong nhiên liệu như than, dầu hoặc gỗ thành nhiệt (năng lượng thứ cấp) thông qua quá trình oxy hóa. Do đó đốt là thuật ngữ kỹ thuật cho các phản ứng hóa học của oxy với các thành phần dễ cháy của nhiên liệu bao gồm giải phóng năng lượng. Quá trình đốt tiến hành với nhiệt độ cao (lên đến 1000 ° C và ở trên). Oxy cần thiết cho quá trình đốt cháy được cung cấp như một phần của quá trình đốt cháy không khí làm thức ăn cho quá trình này. Từ đó một khối lượng đáng kể khí thải (khí thải, hết gas) được sản xuất với nhau, tùy thuộc vào loại nhiên liệu, một số tiền nhất định dư lượng (xỉ, tro). Quá trình oxy hóa hạn cho tất cả các phản ứng hóa học của oxy với các chất khác. Quá trình oxy hóa các quy trình tiến hành giải phóng năng lượng và có tầm quan trọng rất lớn trong nhiều kỹ thuật (đốt) và (thở) khu vực sinh học. Hiệu ứng nhà kính Chủ yếu các hiệu ứng nhà kính là một quá trình tự nhiên và là một trong những lý do cho cuộc sống của con người trên trái đất. Nếu không có hiệu ứng này, nhiệt độ trung bình toàn cầu ở gần bề mặt trái đất sẽ được ở -18 ° C thay vì 15 ° C như nó là; trái đất sẽ có thể ở với con người! Nguyên nhân cho hiệu ứng tự nhiên này là các bức xạ ánh sáng của mặt trời đi qua không khí và được hấp thụ bởi trái đất. Trái đất sau đó lại phát ra năng lượng này như sóng nhiệt được hấp thụ bởi không khí, đặc biệt bởi carbon dioxide. Không khí do đó hoạt động như thủy tinh trong nhà kính, cho phép sự di chuyển của ánh sáng, nhưng không phải của nhiệt. By bắn quá mức của các loại nhiên liệu hóa thạch (khí thải carbon dioxide) và phát hành của một số chất từ hóa chất công nghiệp và nông nghiệp (hydrocacbon halogen, methane ea) các hiệu ứng tự nhiên sẽ được khuếch đại gây ra một sự gia tăng chậm của nhiệt độ bề mặt có ảnh hưởng đến điều kiện khí hậu. Xem thêm chi tiết về mục tiêu của quá trình đốt cháy được đưa ra trong chương 2.4 GB.qxd 2006/12/18 11:35 Uhr Seite 7 2 8 0,2 Combustion nhà máy nhà máy đốt là những cơ sở đó tạo ra nhiệt do đốt rắn, lỏng hoặc nhiên liệu khí. Họ được yêu cầu cho nhiều công việc, ví dụ như • sưởi ấm (cây sưởi ấm, xây dựng hệ thống sưởi) • Thế hệ của điện năng lượng • Thế hệ của hơi nước và nước nóng để sử dụng trong quá trình công nghiệp • sản xuất vật liệu nhất định (xi măng, kính, gốm sứ) • Xử lý bề mặt nhiệt của bộ phận kim loại • thiêu đốt các vật liệu thải và cặn Xem ví dụ ứng dụng chi tiết trong chương 5! Combustion xảy ra trong một buồng đốt; đơn vị điều khiển khác được yêu cầu cho nguồn cung cấp nhiên liệu và phân phối nhiên liệu, nguồn cung cấp khí đốt, truyền nhiệt, khí thải sạch và xả khí thải và phế liệu đốt (tro, xỉ). Nhiên liệu rắn được nung trên giường cố định hoặc tầng sôi hoặc trong một khói bụi / không khí hỗn hợp. Lỏng nhiên liệu được cấp cho buồng đốt cùng với khí đốt như sương mù. Nhiên liệu dạng khí được trộn với không khí đốt đã có trong ổ ghi. Các khí thải của các nhà máy đốt chứa các sản phẩm phản ứng của nhiên liệu và khí đốt và các chất còn lại đó là các hạt vật chất (bụi), lưu huỳnh oxit, oxit nitơ và carbon monoxide. Khi đốt than, HCl và HF có thể có mặt trong khói thải cũng như các hydrocacbon và các kim loại nặng trong trường hợp của đốt chất thải. Ở nhiều quốc gia, như là một phần của một chương trình bảo vệ môi trường quốc gia, khí thải phải tuân thủ các quy định nghiêm ngặt của chính phủ liên quan đến giới hạn giá trị của các chất ô nhiễm như bụi, lưu huỳnh và nitơ oxit và carbon monoxide. Để đáp ứng các giá trị giới hạn các nhà máy đốt cháy được trang bị khí thải hệ thống làm sạch như máy lọc khí và lọc bụi. Để biết thêm thông tin về các quy định xem chương 3. GB.qxd 2006/12/18 11:35 Uhr Seite 8 2.3 Nhiên liệu có sẵn trong khác nhau hình thức và thành phần: nhiên liệu • rắn (than cứng, bitum than đá, than bùn, gỗ, rơm) chứa carbon (C), hydro (H2), oxy (O2), và một lượng nhỏ lưu huỳnh (S), nitơ (N2), và nước (H2O). Một vấn đề lớn khi xử lý nhiên liệu như vậy là sự hình thành của một lượng lớn tro, hạt vật chất và bồ hóng. • Nhiên liệu lỏng lấy được chủ yếu là từ dầu thô và có thể được phân loại thành ánh sáng, các loại dầu nhiên liệu trung bình và nặng. Dầu nhẹ (nhiên liệu diesel) được sử dụng rộng rãi trong nhỏ các nhà máy đốt. • nhiên liệu dạng khí là một hỗn hợp của cháy (CO, H2 và hydrocarbon) và các chất khí không cháy. Hôm nay rất thường gas tự nhiên được sử dụng, trong đó có khí mê-tan (CH4) là thành phần chính. Các kiến thức về thành phần nhiên liệu là rất quan trọng cho một tối ưu và kinh tế trong quá trình đốt. Tăng tỷ lệ phần trăm của các thành phần có ích (trơ) nhiên liệu làm giảm nhiệt trị cao và thuần của nhiên liệu và làm tăng ô nhiễm của các bức tường lò. Tăng hàm lượng nước tăng so với điểm sương nước và tiêu thụ năng lượng để làm bay hơi nước trong khí thải. Lưu huỳnh có trong nhiên liệu được đốt cháy (oxy hóa) để SO2 và SO3, trong đó, tại temperatur