På den här sidan
När behöver du mäta syrgas och koldioxid?
- Vid varje emissionsmätning. Syrgas mäts samtidigt som stoft, NOx, CO och andra mätparametrar, eftersom deras halter ska räknas om till referenssyrgas.
- Kväveoxidavgiften. Beräknar du rökgasflödet med hjälp av O2- eller CO2-halten ingår den mätaren i den jämförande mätningen enligt NFS 2016:13.
- Fasta mätsystem. Vid avfallsförbränning och i stora förbränningsanläggningar med kontinuerlig mätning mäts också syrehalten kontinuerligt. Vid QAL2 och AST mäter vi syrgas med referensmetoden, så att även syrgasmätaren kan kalibreras.
- Gasflöde och intrimning: O2 och CO2 behövs för gasens densitet vid flödesmätning, och syrgashalten visar luftöverskottet när förbränningen ställs in.
Så är mätutrustningen uppbyggd
Syrgas och koldioxid mäts i torr provgas. En sond med grovfilter tar ut ett delflöde ur kanalen, och den uppvärmda provgasledningen håller gasen över daggpunkten fram till gaskylaren, där vattenångan kondenserar bort. Via pump, finfilter och rotameter går den torra gasen till analysatorerna. Syrgasanalysatorn utnyttjar att syremolekyler dras till ett magnetfält: de är starkt paramagnetiska, vilket rökgasens övriga beståndsdelar knappast är. Koldioxidanalysatorn mäter hur mycket infrarött ljus provgasen absorberar. Noll- och kalibrergas ansluts vid sonden.
- 1. Sond med grovfilter
- 2. Uppvärmd provgasledning
- 3. Gaskylare som torkar provgasen
- 4. Kondensatavtappning
- 5. Pump
- 6. Finfilter
- 7. Rotameter
- 8. Analysatorer för syrgas och koldioxid
- 9. Datainsamling
- 10. Noll- och kalibreringsgas
En läcka på sugsidan drar in luft med 20,9 % syrgas och höjer mätvärdet. Därför kontrolleras tätheten före varje mätning. Fasta syrgasmätare i kanalen är oftast zirkoniumoxidceller, som mäter i fuktig gas. Referensmetoden mäter i torr gas, och därför visar de två olika värden på samma rökgas.
Hur går en syrgasmätning till?
Mätpunkt
Syrgas mäts i samma mätplan som de mätparametrar den ska räkna om: i en representativ punkt om rökgasen är homogen över tvärsnittet, annars i flera punkter enligt SS-EN 15259.
Kalibrering och täthetskontroll
Nollpunkten ställs med kvävgas och kalibrerpunkten med en gas med känd halt eller med ren, torr luft (i pannhus hämtad utifrån, där läckande rökgas inte påverkar den). Gaserna leds först direkt till analysatorn och sedan in vid sonden. Skillnaden får vara högst 2 % av kalibrergasens värde.
Mätning
O2 och CO2 loggas minst en gång per minut under hela mätningen. Varje stoftprov, våtkemiskt prov och gasmedelvärde räknas sedan om med syrgasmedelvärdet för sin egen tidsperiod.
Kontroll efter mätning
Nollpunkt och kalibrerpunkt kontrolleras efter mätperioden, minst en gång per dag. För syrgas korrigerar vi mätvärdena när driften är större än 0,20 vol-%, och förkastar mätningen över 0,5 vol-%.
Rapport
Halterna redovisas i volymprocent torr gas med mätosäkerhet, tillsammans med de mätparametrar de har använts för. Rapporten är ackrediterad och digitalt signerad.
Kraven i SS-EN 14789
SS-EN 14789 anger kraven i volymprocent syrgas. Täthet och drift kontrolleras vid varje mätning, linjäritet och störkänslighet minst en gång per år.
| Krav | Värde |
|---|---|
| Validerat mätområde | 3–21 vol-% O2, mätperioder om 30 minuter |
| Nollgas och kalibrergas | Kvävgas med under 0,05 % O2. Kalibrergas med högst 2 % osäkerhet, eller torr omgivningsluft: 20,9 % O2 med 0,5 % osäkerhet |
| Täthet | Högst 2 % avvikelse när kalibrergasen leds genom hela provtagningssystemet, eller läckflöde högst 2 % av provgasflödet |
| Drift i nollpunkt och kalibrerpunkt | Över 2 % av kalibrergasens värde korrigeras mätvärdena, över 5 % förkastas mätningen. Vår metodbeskrivning anger gränserna 0,20 respektive 0,5 vol-% |
| Linjäritet | Avvikelse högst 0,30 vol-% |
| Störkänslighet | Andra gaser får sammanlagt påverka högst 0,40 vol-% |
| Daggpunkt efter gaskylaren | Högst 4 °C |
| Mätosäkerhet | Högst 6 % av mätvärdet eller 0,3 vol-% (utvidgad) |
För koldioxid, som mäts enligt SS-ISO 12039, tillämpar vi driftgränserna 2 och 5 % av kalibrergasens värde.
Referenssyrgas: varför räknas halter om?
Ju mer luft som följer med rökgasen, desto lägre blir halten av allt annat, utan att utsläppet minskar. Därför räknas mätvärden om till en bestämd syrgashalt, referenssyrgasen, innan de jämförs med gränsvärdet: halt vid referenssyrgas = uppmätt halt × (21 − referens-O2) / (21 − uppmätt O2), med syrgashalterna i volymprocent torr gas. Exempel: 80 mg/Nm3 uppmätt vid 11 % O2 blir vid referensen 6 % 80 × 15 / 10 = 120 mg/Nm3. Referensen står i den regel som gränsvärdet kommer från:
| Anläggning eller bränsle | Referenssyrgas | Regel |
|---|---|---|
| Fasta bränslen | 6 % | SFS 2018:471, 38 § · SFS 2013:252, 40 § · BAT-slutsatserna för stora förbränningsanläggningar |
| Flytande och gasformiga bränslen, utom i gasturbiner och motorer | 3 % | Samma regler |
| Gasturbiner och motorer | 15 % | Samma regler |
| Avfallsförbränning | 11 % (vid förbränning av spillolja 3 %) | SFS 2013:253, 56 § · BAT-slutsatserna för avfallsförbränning |
| Samförbränning av avfall i energianläggning | 6 % för fasta och 3 % för flytande bränslen. I blandningsregeln avser avfallets gränsvärden 11 % | SFS 2013:253, 74 och 94 §§ · BAT-slutsatserna för stora förbränningsanläggningar (6 %) |
| Cementugn och kalkugn | 10 % för cementugnar, 11 % för kalkugnar | SFS 2013:253, 67 § · BAT-slutsatserna för cement, kalk och magnesiumoxid |
| Sodapanna och mesaugn | 6 % | BAT-slutsatserna för massa, papper och kartong |
Det är regelns egen text som gäller, och tillståndet kan ange en annan referens. Vid förbränning av farligt avfall med rökgasrening räknas halterna om bara när den uppmätta syrgashalten är högre än referensen (SFS 2013:253, 50 §). Formeln gäller förbränning med luft, inte syrgasanrikad förbränning.
Hög syrgashalt gör omräkningen osäker
Omräkningsfaktorn växer snabbt när den uppmätta syrgashalten närmar sig luftens 21 %. Till referensen 6 % är faktorn 1,5 från 11 % O2, 3 från 16 % och 7,5 från 19 %. Samtidigt väger felet i syrgasmätningen allt tyngre: 0,3 volymprocent (i nivå med den mätosäkerhet SS-EN 14789 tillåter) ändrar det omräknade värdet med ungefär 2 % vid 6 % O2, 3 % vid 11 %, 10 % vid 18 % och 15 % vid 19 %. Så höga syrgashalter förekommer enligt Naturvårdsverket nästan bara i gasturbiner och vid start och stopp, och tillstånd kan ha egna regler. I branschfakta för krematorier nämns ett villkor där syrgashalter över 18 % räknas som 18 %.
Vad används koldioxidvärdet till?
CO2-halten är liksom syrgashalten ett mått på luftöverskottet, och en del tillstånd anger gränsvärdet vid en koldioxidhalt i stället. I villkor för krematorier förekommer till exempel 11 % O2 eller 9 % CO2. Då räknas halten om med uppmätt halt × referens-CO2 / uppmätt CO2. För ett givet bränsle hänger O2 och CO2 ihop, så de två mätvärdena kontrollerar också varandra.
CO2-halten används också i beräkningen av rökgasflöde för kväveoxidavgiften, för gasens densitet vid flödesmätning och för att korrigera NOx-analysatorns signal. I handeln med utsläppsrätter kan utsläppet bestämmas genom kontinuerlig mätning av CO2-halt och rökgasflöde. Hur stor del av koldioxiden som är biogen bestäms med en egen metod, SS-EN ISO 13833 (se biogen CO2).
Vad kostar en syrgasmätning?
Syrgas och koldioxid mäts nästan alltid som en del av en större emissionsmätning, med analysatorer i samma mätsystem som NOx och CO. Priset styrs då av hela uppdraget: antal mätobjekt och driftfall, mätningens längd, mätplatsens förutsättningar och resvägen. Ingen laboratorieanalys tillkommer. Begär en offert – vi svarar inom två arbetsdagar. Ungefärliga priser för de vanligaste mätningarna finns i prisguiden.
Hur ofta ska syrgas mätas?
Lika ofta som de mätparametrar den hör till: vid varje periodisk mätning, alltså minst vart tredje år eller varje år för medelstora förbränningsanläggningar, och annars så ofta som tillståndet anger. Vid avfallsförbränning mäts syrehalten kontinuerligt. En syrgas- eller koldioxidmätare som ingår i beräkningen av rökgasflödet för kväveoxidavgiften kontrolleras med jämförande mätning minst en gång per kalenderår.
Vanliga frågor om syrgas och koldioxid
Varför visar vår egen syrgasmätare ett annat värde än er mätning?
Fasta syrgasmätare i kanalen mäter oftast i fuktig gas, medan referensmetoden mäter i torkad gas. Torr halt = fuktig halt × 100 / (100 − fukthalten): 4,0 % O2 i rökgas med 20 % vattenånga motsvarar 5,0 % i torr gas. Mätarna kan också sitta på olika ställen i kanalen.
Är mätningen ackrediterad?
Ja, både provtagning och analys: syrgas enligt SS-EN 14789 (paramagnetisk analysator) och SS-ISO 12039 (zirkoniumoxidcell och elektrokemisk cell), koldioxid enligt SS-ISO 12039 (IR). Ackrediterade mätområden: 0,05–30 vol-% O2 paramagnetiskt och 0,01–20 vol-% CO2.
Ändras utsläppet i kilo när halten räknas om till referenssyrgas?
Nej. Omräkningen ändrar halten, inte den utsläppta mängden. Utsläppet i kilo per timme är halten gånger gasflödet, och de två ska anges vid samma syrgashalt: antingen båda som uppmätta eller båda omräknade till referenssyrgas.
Vad stör en syrgasmätning?
Paramagnetiska analysatorer är selektiva: kvävemonoxid (NO) har försumbar inverkan, och koldioxid kan påverka med omkring 1 % av mätvärdet. Zirkoniumoxidceller visar för lågt när gasen innehåller mycket CO eller kolväten, som oxideras på den heta cellen: 1 % CO ger omkring 0,5 volymprocent för lågt värde.
Hur lång tid tar mätningen?
Så länge som övriga mätparametrar mäts eller provtas. Som egen mätning, till exempel en jämförande mätning av en fast syrgasmätare, behövs minst tio mätvärdespar, enligt NFS 2016:13 normalt om 60 minuter vardera.
Vad krävs av mätplatsen?
Samma som för annan gasanalys enligt SS-EN 15259: mäthål, säker arbetsplattform och el. Används mäthål på olika ställen i kanalen får ingen luft läcka in mellan dem, annars stämmer inte syrgashalten med proven den ska räkna om.