Snížení spalin v ovzduší: komplexní přehled

Dodržením zásad správného vytápění je možné dosáhnout výrazného snížení emisí znečišťujících látek z lokálních topenišť.

Je však nutné mít na paměti, že i při dodržování všech zásad správného vytápění jsou spalovací zdroje na pevná paliva (kotle, kamna a krb) velmi významným zdrojem emisí znečišťujících látek (především prachových částic (PM10 a PM2,5) a na ně navázaného benzo[a]pyrenu.

Palivo a jeho vliv na emise

V kotli či kamnech je nutné používat pouze takové palivo, které určil výrobce zdroje (kotle, kamen, krbu) a se kterým byl zdroj testován při uvádění na trh.

Mezi nejčastější chyby ve výběru paliva patří spalování hnědého uhlí v litinových kotlích, které byly konstruovány pro černé uhlí nebo jen koks, případně nedodržení předepsaného maximálního obsahu vody v palivovém dřevě, nebo použití uhlí jiné zrnitosti nebo dokonce uhelných sort, jejichž spalování je zákonem zakázáno (hnědé energetické uhlí, lignit, proplástky a uhelné kaly).

Nejvýznamnějším parametrem kusového dřeva je jeho vlhkost, kde vyšší vlhkost vede nejen k vyšším emisím znečišťujících látek, ale i ztrátám tepla (všechnu vodu je nejprve nutné se ztrátou energie odpařit).

Čtěte také: Jak snížit emise CO2

Optimální je skladovat dřevo v zastřešeném, ale provětrávaném, dřevníku izolovaném od země, a to minimálně dva roky.

Spalování odpadu vede zpravidla jen k malé finanční úspoře, ale kromě toho, že se jedná o porušení zákona o ochraně ovzduší pod pokutou, je to především velmi nezodpovědné chování.

Při spalování odpadu mohou vznikat a do ovzduší unikat nebezpečné látky, současně je obtížné zachovat správný průběh procesu hoření, může docházet k nedokonalému hoření, které způsobí zanášení spalinových cest.

Vliv zdroje tepla a spalinové cesty

Základním parametrem zdroje je jeho výkon, který musí odpovídat tepelné potřebě vytápěného domu, pokud došlo například k zateplení či k výměně oken díky čemuž se potřeba tepla snížila, je zdroj naddimenzován a bude velkou část roku provozován při příliš nízkém výkonu a s vyššími emisemi.

Tento problém lze řešit instalací akumulační nádoby.

Čtěte také: Budova s nulovými emisemi CO2

Zdroji musí také odpovídat spalinové cesty (kouřovod a komín), které musí splňovat požadavky na teplotu a tah.

Při každé změně zdroje je nutné provést revizi spalinové cesty kominíkem.

Zajistěte dostatečný přívod vzduchu ke kotli - spalování paliv vyžaduje velké množství vzduchu. Výměna nebo jen zavření okna do kotelny může vést ke špatnému provozu kotle.

V současnosti jsou na trh dodávány pouze kotle splňující požadavky Ekodesignu.

Současně jsou kotle (dle ČSN EN 303-5) zařazovány dle emisí a účinnosti do tříd 1 - 5, kdy kotle tříd 1 a 2 bude od září roku 2022, resp. 2024 zakázáno používat.

Čtěte také: Emise benzinu a biopaliva: Analýza

Splnění vyšších tříd je u některých kotlů s ručním přikládáním podmíněno instalací akumulační nádoby, díky které nemusí být zdroj provozován při sníženém výkonu, jenž zpravidla vede k vyšším emisím.

Obsluha a údržba

Zvláště u moderních zdrojů začněte podrobným přečtením návodu, a předepsané postupy dodržujte, ty se mohou od starších kotlů velmi lišit.

Zásadní je u kotlů s ručním přikládáním zátop a přikládání, kdy vzniká největší množství emisí a i zdánlivě drobné odchýlení od předepsaného postupu může tyto emise významně zvýšit.

Pokud používáte pevná paliva jen doplňkově, omezte jejich použití při zhoršené kvalitě ovzduší, nebo zhoršených rozptylových podmínkách (informace jsou dostupné např. zde).

Pokud nejste s provozem kotle spokojeni, nebo si na Vaše topení stěžují sousedi, může se jednat o snadno odstranitelný problém, který ovšem vede ke zvýšenému znečišťování ovzduší.

V souladu s návodem dodržujte předepsanou údržbu! a provozu spalinové cesty.

Společné komíny a parametry spalin

Příspěvek se věnuje výchozím parametrům spalin, které určují a ovlivňují společný komín.

Je základem pro vstupní parametry spalin do sopouchu komína.

Dána stávajícími veličinami spalin ve spalinovém hrdle spotřebiče.

Transformovat na vstupní hodnoty spalin v sopouchu (index e) společného komína (obr. 1).

Na obr. 2 je princip závislosti měrné vlhkosti, teploty a entalpie spalin.

Na obr. pro spaliny různých paliv a to pro konstantní teplotu 200 °C.

Obr. 3 prezentuje číslem 1 až 5 polohu určitého typu spalin podle složení paliva.

S větším podílem vodíku vykazuje větší podíl vlhkosti ve spalinách.

Oxidy dusíku (NOx) a možnosti jejich redukce

Oxidy dusíku v energetických zaříze­ních vznikají při spalování paliv.

Jsou uvá­děny pod pojmem NOx, který obvykle vy­jadřuje jejich koncentrace v přepočtu na oxid dusičitý NO2.

Ochrana ovzduší je v České republice řešena zákonem č. 86/2002, v rámci Evropské Unie opatře­ním 2001/80/EC.

Podle tohoto zákona pro spalovací zdroje platí emisní limity pro tuhé látky, oxid siřičitý, oxid uhelnatý a pro oxidy dusíku.

Technická opatření k omezení emisí oxidů dusíku jsou založena na dalším zdo­konalení primárních opatření a na opti­malizaci souběžně probíhajících primár­ních a sekundárních opatření.

Zdokonalení primárních opatření se opírá zejména o potlačení negativních vlivů teplotních výkyvů a nesymetrií spalování ve spalova­cí komoře na tvorbu NOx.

Zdokonalení se­kundárních opatření je v podrobném vý­zkumu vlastností různých metod a růz­ných typů katalyzátorů pro podmínky po­užití českého hnědého uhlí.

Modernizace a řízení spalování

Technická opatření k omezení emisí dusíku vyvíjená v I&C Energo ve spoluprá­ci s ČVUT Praha jsou nízkonákladová.

Pro validaci měřených dat v rámci projektu je používána metoda „vyrovnání dat“.

Využití matematického modelu je ná­stroj ke zdokonalení primárních opatření a optimalizaci souběžně probíhajících pri­márních a sekundárních opatření.

Zdoko­nalení primárních opatření je v potlačení negativních vlivů teplotních rozdílů a ne­symetrií spalování ve spalovací komoře na tvorbu NOx.

Sekundární opatření pro snížení emisí NOx

Sekundární opatření jsou dodatečným spolehlivým opatřením ke snížení emisí na potřebnou úroveň.

Tato opatření předsta­vují zavedení skupiny chemických procesů v kotli, při které dochází k destrukci již vzniklých NOx ve spalinách aplikací che­mických procesů.

Používaná sekundární opatření jsou založena selektivní katalytické reakci a se­lektivní nekatalytické reakci.

• Selektivní katalytická reakce má účinnost redukce NOx 80-90 %. Vyžaduje přítomnost katalyzátoru, reakce probíhá při teplotách 250-450 °C.
• Selektivní nekatalytická reakce má účinnost redukce NOx 30-50 %. Nevyžaduje přítomnost katalyzátoru, rekce probíhá při teplotách 850-1.050 °C.

Měření teploty spalin

Aplikace metod snižování emisí vyžaduje mít k dispozici důležitých technologických veličin ze spalovacího procesu.

Zejména jde o teploty a koncentrace kyslíku v horní části spalovací komory.

Pro konkrétní aplikaci byly posuzovány ter­močlánky kódu R (Pt - PtRh), které mají citlivost v oblasti teplot 1.000 °C cca 13 mikrovolt/ °C, tedy dávají slabší signál, avšak mají menší nejistotu.

Tyto pyrometry vy­hodnocují povrchovou teplotu objektu na základě poměru dvou září (energií) při dvou různých vlnových délkách a vypočítávají je­jich poměr, který je známou funkcí teploty objektu.

Komínové systémy a jejich výběr

Doporučujeme proto zvolit komínový systém s kvalitními keramickými vložkami, které vyrábí totožný výrobce jako celý komínový set.

Klasické zděné komíny se v dnešních novostavbách používají opravdu již minimálně.

Hlavní příčinou, proč se vyvinuly vícevrstvé konstrukce komínů, byla výroba spotřebičů s vyšší účinností, kde stále ve větší míře začalo docházet ke kondenzaci ve spalinách.

Nejdříve u plynu, dnes i u spotřebičů na pevná paliva.

tags: #snížení #spalin #v #ovzduší #diagram

Oblíbené příspěvky:

• Více o principu emise světelného pulzu
• MMR a škola v přírodě: Co jsme zjistili
• Skupenství v přírodě
• Problémy těžby ropy
• Průvodce instalací navrtávací odbočky