Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Přepočet emisí oxidů dusíku NOx ze spalování zemního plynu na zvolenou jednotku

Datum: 10.5.2018  |  Autor: Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění

© Fotolia.com

Sledování produkce emisí oxidů dusíku (NOx) vznikajících při spalování zemního plynu patří k opatřením, která chrání naše životní prostředí. V případě plynových kotlů pro rodinné domy tuto problematiku řeší jen výrobce, a to tím, že kotel pro jeho uvedení na trh musí splnit legislativou dané emisní limity. V případě kotelen je projektant povinen počítat roční produkci emisí NOx. Výpočet je založen na údajích, které získá od výrobce použitých kotlů. Produkci emisí NOx je ovšem někdy nutné určit i z údajů skutečných, tedy změřených. Všechny tyto výpočty je nutné provádět s ohledem na způsob, či měřicí přístroj, kterým byly zjištěny, aneb v jakých jednotkách jsou hodnoty uváděny. Protože možností je více, je zpravidla nutné údaje přepočítat na vybranou jednotku.

Základní informace o NOx

Emise oxidů dusíku ze spalování zemního plynu vznikají ze tří hlavních důvodů. Rozlišují se jako:

  • palivové
  • vysokoteplotní, termické
  • promptní.

Hlavním zdrojem palivových NOx, jak napovídá název, je palivo obsahující dusíkaté látky. Palivový NOx vzniká přímou oxidací dusíku, který je chemicky vázán na spalované palivo. Složení zemního plynu lze nalézt například na TZB-info: Složení zemních plynů, Souhrn fyzikálních hodnot zemních plynů). Dusík je během hoření, tedy oxidace, měněn na oxidy dusíku a ty jsou pak součástí odváděných spalin.

Termické NOx vznikají z dusíku obsaženého v přiváděném spalovacím vzduchu. Molekuly dusíku ze vzduchu se při vyšších teplotách během spalování štěpí a reagují s kyslíkem. Jejich množství je závislé na teplotě spalování a na době zdržení ve spalovacím prostoru. Toto je zásadní příčina obsahu emisí NOx ve spalinách ze zemního plynu.

Třetí složka, promptní NOx, vznikají složitějším chemickým procesem přeměny molekulárního dusíku přes meziprodukty, jejichž vznik umožňuje přítomnost uhlovodíků ve spalovacím, procesu. Jejich podíl na výsledné produkci emisí NOx je obvykle malý.

Historicky bylo zavedeno hodnocení znečištění ovzduší oxidy dusíku pomocí sumy oxidů dusíku, která byla označena značkou NOx. Index „x“ označuje, že nejde jen o jeden konkrétní oxid dusíku, ale o všechny oxidy dusíku. Pro tuto sumu byl stanoven imisní limit (tj. limit koncentrace NOx měřený v hodnoceném prostoru) a zároveň limity pro NOx jako emise oxidů dusíku (měřeno ve spalinách, na výstupu ze zdroje tepla). Suma NOx zahrnuje oxidy NO, N2O, NO2, N2O3, N2O4 a N2O5. Ve spalinách mají zásadní podíl jen dvě složky, a to NO a NO2.

Podmínky pro měření emisí jsou dané vyhláškou 415/2012 Sb. ve znění pozdějších předpisů. Pro plynná paliva se hodnota naměřených emisí vyjadřuje při aktuálním tlaku a teplotě a přebytku kyslíku ve spalinách 3 %. V odst. „Základní pojmy“ je rovněž definice NOx, kde se pro účely této vyhlášky rozumí:

„f) oxidy dusíku (NOx) oxid dusnatý a oxid dusičitý vyjádřené jako oxid dusičitý.“

Přepočet hodnot emisí NOx podle zvolených jednotek

Jedním ze zdrojů, kde je uveden způsob přepočtu, je Topenářská příručka č. 3. vydaná Českým sdružením pro technická zařízení (ČSTZ) v Praze v roce 2007. V ní jsou odvozeny výpočtové vztahy a na jejich základě je zpracována tabulka převodních konstant pro emise oxidů dusíku NOx (přepočítáno na oxid dusičitý NO2) ve spalinách zemního plynu.

z veličinyna veličinu
(fNOx)0(fNOx)3(fNOxM)0(fNOxM)3mNOxE
ppmppmmg/m3mg/m3mg/kWh
(fNOx)0ppm-0,8572,0501,7571,588
(fNOx)3ppm1,166-2,3902,0501,852
(fNOxM)0mg/m30,4880,418-0,8570,775
(fNOxM)3mg/m30,5690,4881,166-0,903
mNOxEmg/kWh0,6300,5401,2901,106-
Přepočítáno na NO2

Tab. Převodní konstanty pro emise oxidů dusíku NOx ve spalinách zemního plynu. (Zveřejněno s laskavým souhlasem ČSTZ).

Na základě uvedených převodních konstant je zpracována výpočetní pomůcka zařazená do sekce Tabulky a výpočty na TZB-info:

Přepočet emisí oxidů dusíku NOx ze spalování zemního plynu na zvolenou jednotku

Další informace k problematice spalování zemního plynu a vznikajících emisí lze nalézt například v těchto článcích na TZB-info:

 

Hodnotit:  

Datum: 10.5.2018
Autor: Ing. Josef Hodboď, TZB-info, obor Vytápění   všechny články autora



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Google+  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (žádný příspěvek, přidat nový)


Témata 2018

Partneři - Vytápíme plynem

Tabulky a výpočty

Partneři - Vytápění

Doporučujeme

 
 

14.11.2018 konference TZB-info o bytových domech

Připravujete rekonstrukci bytového domu, děláte PENB nebo audit? Jak na úspory za energie a zhodnocení domu? Unikátní publikace pro účastníky. Těšíme se na vás v Praze.

Program a přihláška