Πειραματική διερεύνηση και ανάπτυξη δειγματολήπτη για ταχεία δειγματοληψία των οξειδίων του αζώτου (NOx) σε αέρια καύσης

Abstract

Η συνεχής εξέλιξη της τεχνολογίας και η αυξημένη ζήτηση ενέργειας έχουν ως επακόλουθο την αύξηση εκπομπών ρύπων στην ατμόσφαιρα και συνεπώς επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγειά και το περιβάλλον. Για τον έλεγχο και την μείωση των ατμοσφαιρικών ρύπων έχουν δημιουργηθεί και είναι πλέον σε ισχύ νομοθεσίες και κανονισμοί που οριοθετούν τις επιτρεπόμενες εκπεμπόμενες ποσότητες αερίων ρύπων. Για αυτό τον λόγο διεξάγεται σημαντική έρευνα στο τομέα της ανάπτυξης τεχνολογιών και μεθόδων μείωσης εκπομπών ρύπων, σε όλους τους τομείς παραγωγής ενέργειας. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος είναι καθοριστικός ο ρόλος των μέσων και μεθόδων που χρησιμοποιούνται για τις μετρήσεις ρύπων. Η αρχή λειτουργίας και η μέθοδος δειγματοληψίας των χρησιμοποιουμένων αναλυτών αερίων, επηρεάζουν την ακρίβεια της μέτρησης, και συνεπώς προδιαγράφονται από τις αντίστοιχες νομοθεσίες. Η διπλωματική αυτή αναφέρεται στην ανάλυση, εφαρμογή και βελτίωση κατασκευής ενός δειγματολήπτη (με ευρύ πεδίο εφαρμογών) για ταχεία δειγματοληψία των οξειδίων του αζώτου (ΝΟx). Τα οξείδια του αζώτου είναι ένας από τους σημαντικότερους και πιο επιβλαβής ρύπους και γι’ αυτό οριοθετείται σχεδόν από όλες τις νομοθεσίες, σε κάθε τομέα παραγωγής ενέργειας. Η συνεχής μείωση των ορίων εκπομπών των NOx με την εισαγωγή νέων νομοθεσιών, οδηγεί στην ανάγκη για μετρήσεις με μεγαλύτερη ακρίβεια κάτι που επηρεάζεται από την ταχύτητα της δειγματοληψίας.

The continuous advancements in technology and the increased demand of energy result to increased emission of pollutants to the atmosphere and consequently to damages to human health and environment. For this purpose emission legislations have been created in order to monitor and reduce the emissions. Significant research is currently being executed in the area of developing emission reductions technologies in all areas of energy production. In order to accomplish this task a crucial factor is the accuracy of the emission measurement. This is mainly affected by the principle of operation of the emission measurement systems (equipment) used and consequently, is specified in the legislation. The current study describes the analysis, development and production of a sampling probe (for various applications) for fast measurements of nitrogen oxides (NOx). The pollutant NOx is one of the most dangerous pollutants and is therefore legislated in all areas of energy production. The continuous reduction of the permissible NOx limits in the legislations highlights the necessity of very accurate emission measurements, something which is influenced by the response time of the measurement system.