Kan du tolka dina NOx-resultat?

NOx, eller kväveoxid, hamnar mer och mer under lupp. Kraven på NOx-utsläpp och mätning av dem har blivit allt hårdare och att regelbundet mäta sina utsläpp har blivit vardag för många processindustrier. För att kunna utvärdera resultatet korrekt är det viktigt att mäta NOx-utsläppen på rätt sätt och förstå hur det hänger ihop.

Man brukar tala om tre former av NOx-bildning som sker vid förbränning: Bränsle-NOx, Prompt-NOx och Termisk NOx. Den första bildas när kväve bundet kemiskt i ett bränsle, reagerar med syre. Den andra bildas när bränslets oförbrända kolväten reagerar med kvävet i luften under friställande av en kväveradikal som sedan oxideras, i till exempel fronten av en flamma. Den tredje bildas när syre och kväve reagerar med varandra vid höga temperaturer, från 1 200-1 300 grader C, och ökar exponentiellt däröver.  Inom stålindustrin är Termisk NOx den främsta källan till NOx-utsläpp eftersom den bland annat bildas i värmningsugnarna som används.

En NOx-mätning lokaliserar problem
Mindre problem kan snabbt kan bli stora och kostsamma rent investeringsmässigt. Med en NOx-mätning kan man säkert lokalisera problem vilket gör att onödiga och kostsamma åtgärder inte behöver vidtas. En väl utförd NOx-mätning ger exempelvis en god indikation på om förbränningsugnen fungerar som den ska.  Man kan snabbt och enkelt fånga upp om ugnen inte är tät eller om ugnstrycket är felaktigt, vilket i sin tur har stor påverkan på energikostnader.  Något vi fokuserar mycket på är att hjälpa vår kunder med är att analysera eventuellt överskottssyre som bidrar till NOx-bildning och utifrån det härleda om det kommer från läckluft eller från en felinställd brännare.

Att analysera och förstå resultaten 
En NOx-mätning går ut på att mäta koncentrationen av kväveoxid, syre och koldioxid i utsläppet och där finns det egentligen inga frågetecken, men det viktiga och som det idag råder en del oenighet om är hur hur man ska räkna och presentera resultaten. Idag saknas det en global standard för hur mätningarna ska analyseras och redovisas och ser vi bara till Sverige och Finland så analyseras och tolkas mätresultaten olika. EU håller dock på att diskutera vad som ska bli standard för redovisning av NOx-utsläpp, men för tillfället tillämpas alltså olika metoder.

Energimängd eller koncentration
Ett vanligt sätt att redovisa mätresultaten, från exempelvis värmnings- och värmebehandlingsugnar är idag baserat på mängden NOx per energimängd (uttryckt som mg NO2/MJ), vilket är standard i Sverige. Ett annat sätt är att presentera det som en koncentration (uttryckt som mg NO2/Nm3 avgas omräknat till 3%O2), vilket är standard i Finland. Att redovisa som koncentration blir endast korrekt om luft är oxidanten. Men för att jämföra olika tekniker går det enkelt att räkna om, ifall till exempel syrgas tillförs luften eller används som oxidant. Det kräver dock att koldioxidhalten mäts samtidigt och att bränslet är känt.

Det är alltså viktigt att förstå skillnaderna mellan de olika redovisningsmetoderna för att tolka resultaten rätt. Om man syrgaseffektiviserar sin förbränning och minskar energiförbrukningen samt reducerar mängden avgaser i sin förbränningsprocess, kan resultatet bli att koncentrationen av NOx visar högre värde trots att verkliga utsläppen minskar. Det gäller alltså att förstå vad som påverkar bildningen av NOx och ta hänsyn till de olika förutsättningarna, inte bara stirra sig blind på resultatet.

Vi vill därför trycka på att det är viktigt att förstå sin process och vara införstådd med hur det redovisande resultatet ska mätas och rapporteras. Finns den kunskapen är det enklare att fatta beslut om vilka åtgärder som bör vidtas för att få minskade utsläpp, oavsett om det gäller att åtgärda problemområden eller att installera en NOx-reducerande teknik.

Text: Fredrik Stark & Fredrik Nyman
Foto: Cecilia Rudengren, Erik Larsson