VAPO OY PALTAMON LÄMPÖKESKUKSEN 2,5 MW:n KPA-KATTILAN SAVUKAASUPÄÄSTÖMITTAUKSET 26.2.2007 Raportti nro 07R022 Otakaari 3 02150 Espoo Nab Labs Oy www.nablabs.fi Y-tunnus / VAT no. FI 02831262 Laskutusosoite: PL 280 00101 Helsinki Vuoksenniskantie 35 55800 Imatra Harjutie 14 69600 Kaustinen JAKELU Vapo Oy, Esa Aarnio Nab Labs Oy, arkisto Sammonkatu 8 90570 Oulu Tikkalantie 2 26100 Rauma Lämpömiehenkuja 3 J 02150 Espoo Nevantie 21 86710 Kärsämäki Asiakaspalvelu: maa p.02074 79102, vesianal. p.02074 79106, prosessianal. 02074 79111, mikrobiologia p.02074 79116, päästömittaukset p.02074 79115
2/5 SISÄLTÖ 1 YLEISTÄ 3 2 MITATTU KATTILA 3 3 MITTAUSMENETELMÄT 3 4 MITTAUSTULOKSET 4 07R022 / 5.4.2007
3/5 1 YLEISTÄ Nab Labs laboratorioiden Kärsämäen päästömittausryhmä toteutti Vapo Oy:n toimeksiannosta Paltamon lämpökeskuksen 2,5 MW:n KPA-kattilan savukaasupäästömittaukset 26.2.2007. Tilaajan puolesta mittauksissa toimi yhteyshenkilönä Esa Aarnio, mittauksissa oli mukana Veijo Ruuskanen. Nab Labs Oy:stä mittauksista vastasivat Esko Ristinen, Ilkka Ristinen ja Miia Perälä. Tulosten käsittelystä ja raportoinnista vastasivat Outi Aitto-oja ja Miia Perälä. 2 MITATTU KATTILA Mitattu kattila on Sermetin valmistama mekaanisella arinalla varustettu nimellisteholtaan 2,5 MW:n KPA-kattila, jonka savukaasujen puhdistinlaitteena toimii multisykloni. Kattilan savukaasuista mitattiin jaksottaisesti kiintoainepitoisuudet sekä jatkuvatoimisesti O 2 -, CO- CO 2 -, SO 2 - ja NO x -pitoisuudet ja lämpötila. Kiintoainepitoisuus ja kaasumaiset komponentit mitattiin vaakanavasta puhdistinlaitteen jälkeen. Mittauspaikka täyttää päästömittausstandardien mittauspaikoille asettamat vaatimukset. Mittaukset tehtiin normaalissa käyttötilanteessa täydellä teholla, osatehon mittauksia ei voitu kuormitustilanteesta johtuen tehdä. Polttoaineena käytettiin haketta (kosteus 30 %, Nab Labs laboratorioiden määritys). Mittausjaksojen ajankohdat ja mittaustulokset on esitetty liitteenä olevassa koontitaulukossa (liite 1). 3 MITTAUSMENETELMÄT Mittaukset tehtiin seuraavien standardien mukaan: - SFS 3866 * Kiintoaineen määritys manuaalisella menetelmällä - SFS 3869 * Kaasumaisten päästöjen määritys - SFS-EN 13284-1 * Pienten hiukkaspitoisuuksien määrittäminen Mittauksissa käytetyt akkreditoidut menetelmät on merkitty tähdellä (*), Nab Labs laboratorioiden päästömittausryhmät on akkreditoitu Finas-akkreditointitunnuksella T226. Mittauksissa käytettiin seuraavia laitteistoja ja menetelmiä: - O 2 *, SICK GME 64, sähkökemiallinen mittausperiaate, jatkuvatoiminen mittaus kuivasta kaasusta - CO *, SICK GME 64, infrapuna-absorptioon perustuva mittaus, jatkuvatoiminen mittaus kuivasta kaasusta - CO 2 *, IR 702, Infrapuna-absorptioon perustuva jatkuvatoiminen mittaus kuivasta kaasusta 07R022 / 5.4.2007
4/5 - NO x *, Monitor Labs 8840, kemiluminesenssiin perustuva mittaus ja EPMlaimennussondijärjestelmä, jatkuvatoiminen mittaus kuivasta kaasusta - SO 2 *, Monitor Europe 9850 B, UV-fluoresenssiin perustuva mittaus ja EPMlaimennussondijärjestelmä, jatkuvatoiminen mittaus kuivasta kaasusta - Analysaattoreiden kalibroinnissa käytettiin seuraavia kalibrointikaasuja: - O 2 3,76 % ja ympäristöilma 20,9 % - CO 197 ppm - CO 2 11,8 - SO 2 100,0 ppm - NO x 139 ppm (NO), 139 ppm (NO 2 ) - 0-piste instrumentti-ilma - Kiintoainemittauksissa * käytettiin Sick Gravimat-näytteenottolaitteisto (gravimetrinen menetelmä). Suodatinmateriaalina käytettiin kvartsikuitua (Munktell MK 360). - Savukaasujen kosteudet on määritetty näytteenottojen yhteydessä kertyneiden kondenssivesimäärien perusteella. - Savukaasumäärät on määritetty Sick Gravimat-laitteistolla (jatkuvatoiminen laippamittaus) - Lämpötilamittauksissa käytettiin K-tyyppisiä termoelementtejä ja Pt 100-vastusanturia. - Jatkuvatoimisten mittalaitteiden tulokset tallennettiin minuutin välein dataloggeri-piirturilla (Yokogawa DR 130). Osa mittaustiedoista kirjattiin käsin muistiin. - Mittausten aikana laitoksen järjestelmästä kirjattiin käsin ylös laitoksen ajotietoja 4 MITTAUSTULOKSET Mittausjaksojen ajankohdat ja mittaustulokset on esitetty liitteenä olevassa koontitaulukossa (liite 1). Koontitaulukossa pitoisuudet on ilmoitettu kuivissa kaasuissa ja esitetyt arvot ovat mittausajanjakson mittaustulosten keskiarvoja. Koontitaulukossa pitoisuudet on ilmoitettu myös redusoituina 6 %:n O 2 -pitoisuuteen. Liitteessä 2 on esitetty mittaustulosten epävarmuudet laskentaperusteineen. Yhteenveto laitokselta saaduista ajotiedoista on liitteessä 3. Liitteet: Liite 1. Koontitaulukko Liite 2. Mittaustulosten epävarmuustarkastelut Liite 3. Kattilan ajotiedot mittausten ajalta 07R022 / 5.4.2007
5/5 Ominaispäästöt on laskettu polttoaineessa sisään vietyä energiayksikköä kohden, laskenta on tehty seuraavasti: q e = c m n k Q s q e = määriteltävä päästö mg/mj c m = mitattu pitoisuus kuivassa savukaasussa mg/m 3 n n = ilmakerroin näytteenotossa k = polttoaineen kosteudesta aiheutuva ominaiskaasumäärän korjauskerroin Q s = polttoaineen palamisessa stökiömetrisessä poltossa muodostuva kuiva savukaasumäärä/energiayksikkö ns. ominaiskaasumäärä (vaihtelee vain vähän ollen yleisesti n. 0,25 m 3 n/mj). Mittaustulosten epävarmuudet on esitetty laskentaperusteineen liitteessä 2. Nab Labs Oy 5.4.2007 Esko Ristinen Mittausryhmän johtaja Outi Aitto-oja DI, mittausinsinööri 07R022 / 5.4.2007
Nab Labs Oy Koontitaulukko Liite 1 (1/1) VAPO OY PALTAMON LÄMPÖKESKUS 2,5 MW:n KPA-KATTILAN SAVUKAASUPÄÄSTÖMITTAUKSET 26.2.2007 PVM 26.02.2007 KLO 10:05-12:20 Kattilan teho MW 2,6 Savukaasun tilavuusvirta (kuiva, NTP) m 3 n/s 1,09 Savukaasun tilavuusvirta (tositilassa) m 3 /s 1,96 Savukaasun kosteus % 15 Savukaasun lämpötila C 146 Ilmakerroin 1,472 Savukaasun pitoisuudet keskimäärin (kuiva sk.) O 2 * % 6,7 CO 2 * % 14,0 CO * % 0,020 CO ppm 205 CO-pitoisuus mg/m 3 n 256 CO redus. O 2 -pit. 6% mg/m 3 n 268 CO-päästö mg/mj 96 CO-päästö g/s 0,3 SO 2 * ppm 2 SO 2 mg/m 3 n 6 SO 2 redus. O 2 -pit. 6% mg/m 3 n 7 SO 2 -päästö mg/mj 2 SO 2 -päästö g/s 0,007 SO 2 -päästö 1 ) g/s 0,003 1 ) Alkuainerikiksi laskettuna NO x * ppm 99 NO 2 x ) mg/m 3 n 204 NO x redus. O 2 -pit. 6% 2 ) mg/m 3 n 214 NO x -päästö 2 ) mg/mj 76 NO x -päästö 2 ) g/s 0,2 2 ) NO 2 :si laskettuna KIINTOAINE * mg/m 3 n 450 KIINTOAINE redus. O 2 -pit. 6% mg/m 3 n 459 KIINTOAINE päästö mg/mj 164 KIINTOAINE päästö g/s 0,5 * Akkreditoitu mittausmenetelmä Tulokset pätevät vain mittausjaksojen ajalle. Raportin saa kopioida vain kokonaan. LK Pölyt 26.2.2007 Raportti 07R022 / 4.4.2007
Nab Labs Oy Mittausepävarmuus Liite 2 (1/1) VAPO OY PALTAMON LÄMPÖKESKUS 2,5 MW:n KPA-KATTILAN SAVUKAASUPÄÄSTÖMITTAUKSET 26.2.2007 MITTAUSTULOSTEN VIRHETARKASTELU Epävarmuuden Sondi Linja Analy- Kalibrointi Tulosten Muut Kokonaisepävarmuus osatekijät saattori käsittely k=1 k=2 % % % % % % % vähintään Mittaussuure ppm O 2 0 0 1 2 1 5 11 CO 2 0 0 2 2 1 5 12 CO 0 0 2 2 1 5 12 +/-2 SO 2 2 1 3 2 1 5 13 +/-2 NO x 0 0 2 2 1 5 12 +/-2 o C 1 0 1 1 1 2 5 Tilavuusvirta 1 0 2 2 1 6 14 Kiintoainepitoisuus Epävarmuuden osatekijät k=1 % Isokineettisyys 0 Linja 0 Kaasumäärä 3 Kertynyt näytemäärä 1 Tulosten käsittely 1 Muut 5 Kokonaisepävarmuus (k=2) 12 % Kokonaisepävarmuus määritetään yhdistämällä eri osatekijöistä aiheutuvat epävarmuudet seuraavasti: U = k ( s i ) U = kokonaisepävarmuus k = 2 s i = osatekijän epävarmuus 2 (95% luottamustaso) Eri osatekijät sisältävät seuraavia virhelähteitä: Sondi: - O 2, CO ja CO 2 tukkeutuminen - SO 2, NO x kanavan paine- ja lämpötilavaihtelut, tukkeutuminen Linja: kertymät, tukkeutuminen, mahd. vuodot Analysaattori: analysaattoreiden tarkkuudet, käyttökokemuksen perusteella tehdyt arviot Kalibrointi: kaasupullojen toimittajan ilmoittama epävarmuus, kalibr.linjan paine Kaasumäärä: kaasumäärämittarin epävarmuus Kertynyt näytemäärä: sondi - ja suodatinhäviöt, analyysitarkkuus Tulosten käsittely: pyöristykset Muut: näytteen edustavuuteen vaikuttavat tekijät kuten esim. mittauspaikan sijainti prosessiolosuhteet, yms. LK Pölyt 26.2.2007 Raportti 07R022 / 4.4.2007
Nab Labs Oy Kattilan ajotiedot Liite 3 (1/1) VAPO OY PALTAMON LÄMPÖKESKUS 2,5 MW:n KPA-KATTILAN SAVUKAASUPÄÄSTÖMITTAUKSET 26.2.2007 KATTILAN AJOTIEDOT MITTAUSTEN AJALTA Pvm Klo O 2 (%) Savukaasun lämpötila ( C) Teho (MW) Menoveden lämpötila ( C) Paluuveden lämpötila ( C) 26.2.2007 10:37 7,5 148 2,57 118 26.2.2007 11:00 5,2 148 2,57 117 26.2.2007 11:53 4,1 141 2,57 116 26.2.2007 12:10 4,5 144 2,57 117 98,4 Keskiarvo 5,3 145 2,6 117 98 LK Pölyt 26.2.2007 Raportti 07R022 / 4.4.2007