Anlæg 10 - Motor (naturgas) - Energinet.dk

energinet.dk

Anlæg 10 - Motor (naturgas) - Energinet.dk

Anlæg # 10Gasmotoranlæg, Wärtsilä 18V34SGMålerapport 731-28-10November 2009


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 2/17Titel : Anlæg # 10Rapportkategori : MålerapportForfatter : Jan de WitDato forudgivelse : 06.11.09Copyright : Dansk Gasteknisk Center a/sSagsnummer : 731-28-10Sagsnavn : Emissionskortlægningsprojekt for decentral kraftvarme 2007 (Miljøprojekt-Energinet.dk)


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 3/17IndholdsfortegnelseSide1 Prøvningsresultater ...................................................................................................................... 42 Rekvirent...................................................................................................................................... 73 Opgavebeskrivelse ....................................................................................................................... 84 Anlægsbeskrivelse ....................................................................................................................... 94.1 Data for gasmotor .................................................................................................................. 95 Udførte målinger........................................................................................................................ 106 Måleresultater ............................................................................................................................ 116.1 Emission............................................................................................................................... 116.2 Øvrige driftsdata .................................................................................................................. 126.3 Analyse resultater for UHC, lattergas og aldehyder. ........................................................... 13Bilag1. Måleværdier, grafisk præsentation2. Usikkerhedsbudget for emissionsmåling3. Analyse af uforbrændte kulbrinter og lattergas4. Aldehydanalyse


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 7/172 RekvirentEnerginet.dk er rekvirent i henhold til Miljø projekt ”Kortlægning af Emissionerfra Decentral Kraftvarme 2007”.


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 8/173 OpgavebeskrivelseDansk Gasteknisk Center a/s (DGC) har den 24.11.2008 som en del afEnerginet.dk Miljøprojekt ”Emissionskortlægningsprojekt for decentralkraftvarme 2007” udført energi- og miljømåling på en Wärtsilä 18V34SGgasmotor.Målingen den 24.11.2008 er udført af Steen D. Andersen, Dansk GastekniskCenter a/s. Den 29.06.2009 er der udtaget prøver af røggassen fra motoren,med henblik på bestemmelse af UHC-sammensætning samt lattergasemission.Prøverne er udtaget Danny M. Lovett, Dansk Gasteknisk Center.Der er ikke udført service eller gennemført justeringer, med henblik på atminimere emissionerne fra anlægget, i forbindelse med målingerne. Anlæggetvar under målingerne endvidere repræsenteret ved repræsentant for værket/anlægget.Denne prøvningsrapport er kvalitetssikret af Steen D. Andersen, DanskGasteknisk Center a/s.


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 9/174 AnlægsbeskrivelseGasmotoren, der er en magerblandings motor (lean burn) med forkammergastænding, er installeret i år 2000.4.1 Data for gasmotorGasmotor:Type:Wärtsilä 18V34SGCylinder antal: 18Serienr.:KendtAflæst ydelse:5539 kW eOmdrejningstal: 750 rpmTimetal:33.663 h


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 10/175 Udførte målingerDer er udført en emissionsmåling af en times varighed ved fuldlast drift.Emissionsmålingen er udført som prøvning med DGC's måleudstyr, kalibreretfør og kontrolleret efter målingen med medbragte certificerede prøvegasser.Måleresultaterne er registreret på computer ved hjælp af datalogger. Derrapporteres her måleresultater for følgende røggaskomponenter:• O 2• CO• NO (kortidsmåling)• NO x (summen af NO og NO 2 )• UHC (uforbrændt kulbrinter, total sum)• CO 2Som kontrol af last, ydelse mv. er anvendt aflæsning af gasforbrug ogelydelse på basis af de på anlægget installerede målere.Der er udtaget prøver af røggassen til analyser for:• UHC sammensætning• Lattergas emission• AldehyderRøggasudtaget var placeret efter oxidationskatalysator og HTrøggasvarmeveksler,før tilgang til lyddæmper og LT-varmeveksler.


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 11/176 Måleresultater6.1 EmissionTimemiddelværdier for emissionsmålingerne fremgår af Tabel 4.Alle anførte måleværdier refererer til tør røggas. I rapportens Bilag 1 er detilhørende måleværdier vist grafisk.Tabel 4 Emissionsmiddelværdier for gasmotor (tør røggas)TimemiddelværdiO 2 [ %-vol ] 11,6 ± 0,3CO [ ppm ] 106 ± 4NO x1)[ ppm ] 62 ± 5UHC 2) [ ppm ] 1552 ± 62O 2 [ %-vol ] 5,2 ± 0,21) NO + NO 22) Total kulbrinte, metanækvivalentNO udgjorde ca. 54 %-vol. af NO x (korttidsmåling) i det aktuelle målepunkt.Røggastemperaturen ved målepunktet var under målingen ca. 141 °C.I Tabel 5 angives emissionsværdierne i mg/m 3 n omregnet til 5 % O 2 reference.Tabel 5 Timemiddelværdi for gasmotoremission (tør røggas)TimemiddelværdiO 2 [ %-vol ] 11,6 ± 0,3CO 1) [ mg/m 3 n ] 226 ± 10 3)NO x1)2)UHC 4)1) (Angivetsom C-ækvivalent)[ mg/m 3 n ] 216 ± 16 3)[ mg/m 3 n ] 1419 ± 72 3)CO 2 [ %-vol ] 5,2 ± 0,21) Omregnet til 5%-vol. O 22) NO + NO 2, NO vægtmæssigt regnet som NO 23) Inkl. usikkerhed på iltmåling4) Total kulbrinteBestemmelse af usikkerhed for målingerne fremgår af Bilag 2.


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 12/176.2 Øvrige driftsdataI Tabel 6 er anført en række andre data for anlæggets drift under målingen.Tabel 6 Supplerende målingerTemperatur, udendørs 2) °C -2Relativ fugtighed, udendørs 2) % RH 91Barometerstand 2) hPa 992Temperatur ved indsugning 2) °C 24Relativ fugtighed ved indsugning 2) % RH 16cos ϕ 1) - 0,98El-last 1) kW 5485 – 5565Tændvinkel (højest/lavest) 1) ° 14,3Hovedgastryk 1) kPa 238HT-kølevand, afgang 1) °C 97Ladelufttryk 1) kPa 267Ladelufttemp. 1) °C 40Udstødstemp. (gennemsnit) 1) °C 498Røggastemp. efter turbo (række A) 1) °C 405Røggastemp. efter turbo (række B) 1) °C 357Olietemperatur (tilgang / afgang) 1) °C 74/97Olietryk 1) kPa 4171) Baseret på de på værket installerede målere / SRO-anlæg2) Aflæst på DGC’s medbragte måleinstrumenter


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 13/176.3 Analyse resultater for UHC, lattergas og aldehyder.I Tabel 7 er givet analyse resultater af UHC i røggas. Analyserne er foretagetaf DGC på gaskromatograf.Tabel 7 Analyse af UHC i røggasUHC sammensætning [ ppm ] 1) [ %-rel. ]Metan 1188 92Ethen 11 0,8Ethan 62 4,8Propen 2,1 0,2Propan 19 1,4i-Butan 3,9 0,3n-Butan 4,1 0,3øvrige C 4 0,51 0,04i-Pentan 1,4 0,1n-Pentan 0,68 0,1Total [ ppm ] 1292 -Total [ ppm CH 4 -ækv. ] 1439 -1) Nøjagtigheden vurderes til at være: ± 5 % for koncentrationer > 100 ppm, ± 10 % for koncentrationermellem 10 og 100 ppm og ± 20 % for koncentrationer < 10 ppm. De angivne ppm og % er volumenandele.Lattergaskoncentrationen (N 2 O)i røggassen blev målt til 0,46 ± 0,04 ppm(vol).Ved udtagning af UHC-prøver blev der målt 1614 mg/m 3 n (5%-vol. O 2 ) og11,7 %-vol. O 2 .På dette anlæg er der målt aldehyd i røggassen. Der blev udtaget to prøverog måltes følgende:Tabel 8 Analyse af aldehyder i røggasAldehyd Prøve 1 Prøve 2 Middelværdimg/m 3 n 1) mg/m 3 n 1) mg/m 3 n 1)Formaldehyd 47,1 47,7 47,4Acetaldehyd 3,2 1,7 2,46Acrolein < 0,004 2) < 0,004 2) < 0,004 2)Propanal 0,12 0,01 0,07Acetone 0,67 < 0,004 2) 0,33Butanal 0,38 0,01 0,20Pentanal 0,03 < 0,004 2) 0,016Hexanal < 0,004 2) < 0,004 2) < 0,004 2)Benzaldehyd < 0,004 2) < 0,004 2) < 0,004 2)3) Tør røggas, korrigeret 5% O24) Under analyselaboratoriets detektionsgrænse


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 14/17CO, NO & NOx [ppm]O 2180012.0BILAG 1Måleværdier, grafisk præsentationAnlæg 10, 24.11.2008,Wärtsilä 18V34SG20012.5180160O 2 12.014012011.5100CO8011.060NO x4010.520NO010.010:05 10:10 10:15 10:20 10:25 10:30 10:35 10:40 10:45 10:50 10:55 11:00 11:05TidspunktAnlæg 10, 24.11.2008,Wärtsilä 18V34SG200012.519001700O2 [%-vol]UHC [ppm]160015001400UHC11.511.0O2 [%-vol]1300120010.51100100010.010:05 10:10 10:15 10:20 10:25 10:30 10:35 10:40 10:45 10:50 10:55 11:00 11:05Tidspunkt


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 15/17Usikkerhedsberegninger for emissionsmålingerAnlæg 10 / 24.11.2008Wärtsilä 18V34SGBILAG 2USIKKERHEDSBUDGET VED EMISSIONSMÅLING :Værdi: Bidrag: Korrigeret værdi:Temperatur ved kalibrering: t cal °C 21O2-måling (Servomex 570A): vol.% 11.6Grund-usikkerhed: ± 0.2 % abs. 1.7Temperatur: ± (0.05+0.2*¦t rum-t cal¦) % rel. t rum °C 23 0.4Liniaritet: ± 0.2 % abs. 1.7Samlet usikkerhed: ±vol.% 0.3O2-effekt ved omregning: ± (1- (20.95-O2 mid.)/(20.95-O2min.))*100 ± % rel. 3.2CO-måling (Hartmann & Braun, URAS 14): ppm 106 226 mg/m 3 n ved 5%O2Måleområde, fs *): ppm 241± 0.5 % fs 1.1Temperatur: ± (0.3*¦t rum-t cal¦) % rel. t rum °C 23 0.5Liniaritet: ± 1 % fs 2.3Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0Samlet usikkerhed ekskl usikkerhed på iltmåling: ±ppm 3.5 7 mg/m 3 n ved 5%O2Samlet usikkerhed inkl. usikkerhed på iltmåling: ±ppm 4.8 10 mg/m 3 n ved 5%O2*) Måleområdet er sat til koncentrationen i den anvendte spangasNOx-måling (Eco Physics CLD 62): ppm 60Måleområde, fs: ppm 250Grund-usikkerhed: ± 1 % fs 4.2Temperatur: ± 2% rel. t rum °C 23 2.0Liniaritet: ± 1 % fs 4.2NO NO ppm 32NO2 konvertering: - 0.05*NO2ppm ±0.05*NO2ppm abs. NO2 ppm 27 2.3Tværfølsomhed CO2: - 0.1*CO2% ± 0.1 % rel. 5.4 0.1Tværfølsomhed H2O: - 0.5*(0.6+0.06*td)% ± 0.5 % rel. td °C 2.5 0.5Tværfølsomhed NH3: +0.6*NH3ppm ± 0.2*NH3ppm % abs. NH3 ppm 0 0.0Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0NOx korrigeret: ppm 61.7 216 mg/m 3 n ved 5%O2Samlet usikkerhed ekskl usikkerhed på iltmåling: ±ppm 4.3 15 mg/m 3 n ved 5%O2Samlet usikkerhed inkl. usikkerhed på iltmåling: ±ppm 4.7 16 mg/m 3 n ved 5%O2UHC-måling (M&A Thermo FID): ppm 1552 1419 mg C/m 3 n ved 5%O2Måleområde, fs: ppm 2500Grund-usikkerhed: ± 1 % fs (min.± 1 ppm) 1.6Temperatur: ± 2 % rel. t rum °C 23 2.0Liniaritet: ± 1 % fs 1.6Repeterbarhed: ± 1 % fs 1.6Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0Samlet usikkerhed ekskl. usikkerhed på iltmåling: ±ppm 61.7 56 mg C/m 3 n ved 5%O2Samlet usikkerhed inkl. usikkerhed på iltmåling: ±ppm 78.7 72 mg C/m 3 n ved 5%O2UHC i % af indfyret % af indf. 2.84Usikkerhed på UHC i % af indfyret ±% relativt 4.97Usikkerhed på UHC i % af indfyret ±%-point 0.14CO2-måling (Hartmann & Braun, URAS 14): vol.% 5.18Måleområde, fs: vol.% 15Grund-usikkerhed: ± 0.5 % fs 1.4Temperatur: ± (0.3*¦t rum-t cal¦) % rel. t rum °C 23 0.5Liniaritet: ± 1 % fs 2.9Kalibreringsgas: ± 2 % rel. 2.0Samlet usikkerhed: ±vol.% 0.2


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 16/17BILAG 3Analyserapport, UHC-sammensætning mm.Herunder er angivet analyse resultater af UHC (uforbrændte kulbrinter),lattergas (N 2 O) og kuldioxid CO 2 i røggas. Analyserne er foretaget af DGCpå gaschromatograf.


DGC-rapport 731-28 – Anlæg # 10 17/17BILAG 4Analyse af aldehyd

More magazines by this user
Similar magazines