Sistemas de monitoreo continuo de emisiones

Presentación del tema: "Sistemas de monitoreo continuo de emisiones"— Transcripción de la presentación:

1 Sistemas de monitoreo continuo de emisiones
Ensayos de performance IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

2 Tipo de Tecnología y combustible
Resolución SEyM N° 108/2001 Tipo de Tecnología y combustible Dióxido de azufre [mg Nm-3] Óxidos Nitrógeno Material particulado Caldera, Fuel Oil 1 700 600 140 Caldera, Gas Natural - 400 6 Caldera, Carbón 900 120 Turbina de Gas, Gas Natural 100 Turbina de Gas, Combustibles líquidos(1) 20 IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

3 Resolución SEyM 0108/2001 Con equipos mayores a los SETENTA Y CINCO MEGAVATIOS (75 MW) de potencia unitaria, se realizarán mediciones continuas con detectores automáticos y registradores gráficos de concentración de SO2 , NOx , O2 y MPT (u opacidad), en cada una de las chimeneas principales. IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

4 Resolución ENRE 881/99 60 Appendix B Performance Specification 1 : Especificaciones y procedimiento para la medición continua de opacidad en emisiones desde fuentes estacionarias.  60 Appendix B Performance Specifications 2 : Especificaciones y procedimiento para la determinación de óxidos de nitrógeno y de óxidos de azufre mediante sistemas de monitoreo continuo, en emisiones desde fuentes fijas.  60 Appendix B Performance Specifications 3: Especificaciones y procedimientos para el monitoreo continuo de oxígeno, en emisiones desde fuentes fijas. IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

5 Sistemas de medición continuos (CEMS)
IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

6 Espectros de absorción de algunos contaminantes
250 nm 225nm 200 nm Long. de onda Extinción 1 0,5 NH3 SO2 NO NO2 IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

7 Esquema de analizador continuo extractivo
SONDA TUBO CALEFACCIONADO CIRCUITO DE FRÍO CONDENSADO ANALIZADOR IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

8 Esquema de analizador continuo IN SITU
IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

9 I Transmisión : T = x 100% I0 Esquema elemental de un opacímetro
LED Foto-Diodo I0 I I Transmisión : T = x 100% I0 IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

10 Performance Specification 1
Requerimientos para sistemas de monitoreo continuo de opacidad Diseño Rendimiento (performance) Instalación Procedimientos de evaluación de los datos para su aceptación IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

11 Requisitos para el operador
Comprar un equipo que cumpla con ASTM , con su certificado conformidad por parte del fabricante. Instalar el equipo donde las determinaciones sean representativas del total de las emisiones de la fuente. Realizar el ensayo de auditoria de campo: alineación, verificación del error de calibración con los 3 atenuadores y el cero. Realizar el ensayo de periodo operacional, sin intervención de mantenimiento o calibración no programada. ……………… mas IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

12 Requisitos para certificar
El opacímetro debe cumplir con: Las especificaciones de diseño de la norma ASTM D Las especificaciones de performance del fabricante según ASTM D IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

13 Requisitos para certificar
El ensayo de auditoria de campo que incluye alineación, error de calibración < 3% de opacidad para cada calibrador, tiempo de respuesta < 10 s, calculo del promedio y registro ±2% del valor del atenuador, ensayo de periodo operacional debe ser capaz de medir y registrar la opacidad por un periodo de 168 horas sin mantenimiento, reparación o ajuste no programado. El corrimiento de cero y escala superior debe ser < 2% de la opacidad en 24 horas IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

14 Performance Specification 2
Evaluación de la aceptabilidad de los SMCE (NOx y SO2) cuando se instalan o poco tiempo después. No está diseñada para evaluar el rendimiento en un período prolongado de tiempo y no identifica técnicas específicas de calibración u otros procedimientos de evaluación de SMCE. El dueño u operador de la fuente es responsable de calibrar, mantener y operar correctamente el SMCE. La autoridad Regulatoria puede solicitar la realización de ensayos de performance adicionales además del inicial. IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

15 Requisitos para el SMCE
El intervalo de medición debe estar entre cero y la escala superior (1.5 * valor máximo permitido). El diseño debe permitir la determinación del corrimiento del cero y la escala superior. Instalar el SMCE en lugar accesible donde la concentración sea representativa de la emisión total. IV Taller Contaminación Ambiental IVs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

16 Ensayo del corrimiento de calibración
Carga a mas 50 % potencia normal. Se debe realizar una vez por día durante 7 días. IV Taller Contaminación Ambiental IVs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

17 Ensayo de performance Seleccione un lugar para realizar los ensayos de precisión relativa. Ubique el SMCE a una distancia de por lo menos 2 diámetros aguas abajo y medio diámetro aguas arriba de una perturbación. El punto de medición debería estar a no menos de 1 m (equipos extractivos). La trayectoria de medición efectiva debe estar dentro de la zona interior a 1 m de la pared interior de la chimenea o al menos el 70 % del camino dentro del interior del 50 por ciento de la sección transversal de la chimenea o centrado en el área del centroide. IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

18 Método de referencia Seleccione un lugar de medición adecuado (accesible y representativo de las emisiones) no necesariamente el mismo lugar que el SMCE. Se ubicará la sonda de toma de muestra en 3 puntos transversales (16.7, 50 y 83.3 % del diámetro), si es menor a 2.4 m y no se prevé estratificación se puede ubicar a 0.4, 1.2 y 2.0 m. Si se prevé estratificación se emplearán 9 puntos (rectangulares) o 12 puntos (circulares). Método del centroide. Determinar si el valor medio difiere en mas del 10% de cualquier valor individual (implica estratificación) IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

19 Métodos de referencia Los métodos de referencia que se deben emplear, salvo indicación expresa de la Autoridad Regulatoria son: NOx método 7 (todas sus variantes). SO2 método 6 (todas sus variantes) O2 método 3 Humedad método 4 IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

20 Estrategia del Ensayo Realice el ensayo de manera que se obtengan valores representativos de las emisiones. Es conveniente realizar todos los ensayos , diluyente (O2), humedad (si corresponde) y contaminantes al mismo tiempo. Se debe sincronizar los registros del SMCE con las mediciones de referencia. Muestras integradas en puntos transversales al menos 21 minutos. Muestras puntuales una en cada punto transversal, al menos 3 juegos de muestras. Se deben realizar un mínimo de 9 ensayos. IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

21 Evaluación del Ensayo Si se empleó la técnica de muestreo integrado realice una comparación directa entre el método de referencia (MR) y la salida del SMCE. Si se empleó la técnica de muestreo al azar primero promedie los resultados de las muestras y luego compare este valor con el valor integrado obtenido del SMCE. Si varia usar el promedio. Calcule la diferencia media entre el MR y el SMCE, la desviación std, el intervalo de confianza y precisión relativa. IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

22 Conclusión Luego de haber realizado los cálculos, la precisión relativa (RA) no puede ser superior al 20% :Valor absoluto de las diferencias medias CC: coeficiente de confianza RM : promedio del valor de referencia IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

23 Precisión relativa (RA relative accuracy)
RA Precisión relativa es la diferencia media entre la concentración del gas determinada por el SMCE y el valor determinado por el método de referencia más el 2,5 por ciento de error coeficiente de confianza de una serie de pruebas, dividida por la media de la prueba de RM o el límite de emisión aplicables. IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011

24 Conclusiones Es imprescindible realizar el ensayo de performance, calibrar, mantener y operar correctamente el SMCE. Todos los componentes del equipo son importantes. El seguimiento y la evaluación coordinada del funcionamiento del SMCE permitirá obtener valores representativos que servirán para evaluar correctamente el impacto ambiental del uso de combustibles fósiles para la generación de electricidad. IV Taller Contaminación Ambiental vs Desarrollo Sostenible La Habana 13 al 16 de septiembre de 2011