PEMS KWALITEIT EISEN. Predictive Emission Monitoring Systems

Transcriptie

1 PEMS Predictive Emission Monitoring Systems KWALITEIT EISEN Wat is een PEMS Toepasbaarheid van een PEMS PEMS versus AMS Kwaliteitseisen voor een PEMS PEMS in relatie tot EN en EN PEMS in relatie tot wetgeving Samenvatting & conclusies

2 EMISSION CARE INTRODUCTIE Arend Smit EMISSION CARE Emissiemetingen Emissiemodellen Emissieregistratie Emissiehandel Arend Smit Co-auteur NTA-7379 Voorzitter CEN TC-264 WG-37 (draft EU norm voor PEMS)

3 Wat is een PEMS? PEMS: Model waarmee de emissie van een bron wordt berekend met behulp van proces-parameters uit de installatie Gasflow Temp. lambda PEMS stoomketel NOx CO PEMS soorten: Relationeel: theoretische of empirische relatie die wordt gefit met plantspecifieke data (emissieconcentratie als functie van één of meerdere procesparameters) Statistisch: model dat met neuraal netwerk software of middels multiple regression technieken wordt afgeleid

4 PEMS kenmerken Kenmerken: Alternatief of backup voor AMS Continue monitoring van emissies PEMS emissiekental Plantspecifiek model Model wordt gebouwd met: Emissiedata (van referentiemeting) Procesdata van de plant (tijdens referentiemeting) Emissie data Inclusief Sensor validatie systeem: Controle van PEMS input sensoren PEMS wordt gecontroleerd vlgs: EN plant computer Proces data PEMS

5 PEMS toepassingen Voor emissies die een logisch verband hebben met procesparameters Voor installaties die continu emissies moeten monitoren Voor installaties met aggressieve, vervuilende en/of hete rookgassen Voor installaties die moeilijk toegankelijk zijn Voor operators die kosten van continue monitoring willen reduceren Huidige toepassing: nagenoeg overal, behalve Afvalverbrandingsinstallaties Nageschakelde emissiereductie (NOx-SCR) Huidige toepassing: voor emissie van NOx CO 25 Stof (soms) 0 [ppmv] NOx concentratie % 50% 75% 100% 1000 [water %] [Nm3/h]

6 PEMS versus AMS PEMS: Software in DCS/rekencentrum + bestaande proces sensoren Plant-specifiek Geldig voor geteste range (hoe omgaan met excess emissions?) Onzekerheid als AMS 99,9 % uptime AMS: Hardware on-site, in geconditioneerde ruimte Plant-onafhankelijk Geldig binnen type-keur grens (range moet > emissiegrenswaarde) Onzekerheid als PEMS < 99% uptime => backup nodig Beperkt onderhoud (remote) Regulier onderhoud (locaal) Geen spare parts / consumables Spare parts + consumables TIC-PEMS TIC-AMS Installatiekosten 50% TIC-AMS Onderhoudskosten << AMS Onderhoudskosten >> PEMS

7 Kwaliteitseisen PEMS Voorlopige eisen uit draft EU standaard Verklaarbare relatie tussen emissie en PEMS input Theoretische onderbouwing moet worden uitgewerkt PEMS input moet continu worden gecontroleerd sensor validatie systeem PEMS type-keur (EN-15267) PEMS gebouwd met gecertificeerde software PEMS gebouwd door gecertificeerde leverancier Onderbouwde onzekerheid (EN-14181: QAL1) Inclusief impact van omgevingscondities op emissie Reguliere controle met SRM (EN-14181: QAL2 / AST) Verplichte documentatie Mogelijk extra controles in beginperiode

8 PEMS: EN / EN Voorlopige eisen uit draft EU standaard EN-14181: QAL1: totale onzekerheid PEMS Lack-of fit PEMS model Onzekerheid PEMS input sensoren Onzekerheid atmosferische condities QAL2: kalibratie PEMS Door geaccrediteerd bureau Met SRM Geen kalibratiefunctie Test geldigheid en range met kalibratie functie Y = 1 x X + 0 Test variabiliteit met QAL2 procedure QAL3: continue controle PEMS Sensor validatie AST: controle PEMS Test geldigheid en range met kalibratie functie Y = 1 x X + 0 Test variabiliteit met AST procedure EN deel 1 t/m 3; hoe kan de norm op PEMS worden toegepast? Deel 1 (algemeen): PEMS performance test procedures (lab + field testing) QA-system beoordeling PEMS bouwer Certificering Bewaking kwaliteit na certificering Deel 2 (QA systeem bouwer) Initial assessment Post certification surveillance Deel 3 (PEMS type testing) Lab tests: PEMS software capabilities Field test: using duplicate models of field plant

9 PEMS en wetgeving Activiteitenbesluit milieubeheer meting + rapportage moet voldoen aan de eisen uit de ministeriële regeling Activiteitenregeling milieubeheer Metingen zijn representatief Meetresultaten moeten zodanig worden vastgelegd dat kan worden gecontroleerd of aan de EGW wordt voldaan Installaties > 100 MWth: NOx, CO continu meten / Stof periodiek of continu / SO2 continu meten of berekenen uit brandstof AMS: voldoen aan component-specifieke normen PEMS: voldoen aan NTA-7379 Continue meting volgens EN-14181

10 PEMS conclusies PEMS is goed, maar geen wondermiddel: Relatie tussen inputparameters en emissieconcentratie Emissie in beginsel niet beperkt tot bepaalde componenten Aantoonbaar/verklaarbaar fysische / statistische relatie Consistent vaste relatie, herhaalbare relatie Compleet invloed van emissiebeperkende technieken meenemen Input meetbaar PEMS input moet continu gemeten worden Beschikbaar relevante data moet beschikbaar zijn Betrouwbaar inputdata moet betrouwbaar zijn (betrouwbaar instrument / goed onderhoud) Continu frequentie input frequentie PEMS (voor belangrijkste input) Controleerbaar PEMS moet gecontroleerd worden Sensor validatie regelmatige controle van alle PEMS input parameters Model integriteit regelmatige controle van PEMS model Onderhoud PEMS moet onderhouden worden QAL2 / AST wettelijk vereiste controles Tussentijdse controle mogelijk extra controles met afnemende frequentie indien PEMS OK Plantaanpassingen controle / update van PEMS na aanpassing die emissie beïnvloedt