3.2 Q UALITÄTSSICHERUNG BEI DER KONTINUIERLICHEN E MISSIONSÜBERWACHUNG
3.2.2 Einbau, Betrieb und Qualitätssicherung von eignungsgeprüften Messeinrichtungen
3.2.2.6 Besondere Anforderungen bei der Funktionsprüfung/Kalibrierung
Im folgenden sind besondere Hinweise zu der Kalibrierung und zu der Funktionsprüfung von kont.
Messeinrichtungen nach Messobjekten aufgegliedert zusammengestellt. Generell sind die Anforderungen an die Wartung, Funktionsprüfung und Kalibrierung der Messeinrichtung, die bei der Eignungsprüfung festgestellt wurden und im Eignungsprüfungsbericht zu finden sind, zu beachten.
3.2.2.6.1 Staubgehalts-Messeinrichtungen [36]
Konventionsmessverfahren für Vergleichsmessungen bei der Kalibrierung:
- Geringe Staubgehalte: Gravimetrische Bestimmung der Staubbeladung nach VDI 2066, Blatt 7 [39]
- Hohe Staubgehalte: Gravimetrische Bestimmung der Staubbeladung nach VDI 2066, Blatt 2 [35]
Der Zusammenhang zwischen dem Staubgehalt im Abgas und dem Messsignal der kontinuierlichen Messein-richtung ist unter anderem abhängig von der Korngrößenverteilung und den Stoffeigenschaften (Oberfläche, Reflexionsvermögen) des Staubes sowie der Repräsentanz der messtechnischen Erfassung im Messquerschnitt. Er kann daher nur durch gravimetrische Vergleichsmessungen ermittelt werden. Es empfielt sich, die Kalibrierung in dem für die jeweilige Messaufgabe interessierenden Konzentrationsbereich durchzuführen. Um Einflussgrößen bei der Kalibrierung weitgehend zu erfassen, müssen alle wesentlichen in der Praxis auftretenden Betriebs-zustände berücksichtigt werden. Gegebenfalls sind bestimmte Emissionsverhältnisse, die bei der Kalibrierung erfasst werden sollen, durch Maßnahmen an vorhandenen Entstaubungsanlagen gezielt herbeizuführen.
Die Vergleichsmessungen sollen nach Möglichkeit innerhalb eines einzigen Wartungsintervalles vorgenommen werden.
3.2.2.6.2 Rauchdichte-Messgeräte
Rauchdichtemessgeräte können nur eine qualitative Aussage über die Staubkonzentration in Abgasen liefern. Aus diesem Grund ist eine Kalibrierung mittels Vergleichsmessungen mit einem manuellen Vergleichsmessverfahren nicht sinnvoll.
Nach Abgleich des Nullpunktsignals auf die Helligkeit der abgasfreien Messstrecke wird die Geräteempfind-lichkeit mit Prüffiltern bekannter Trübung einjustiert.
3.2.2.6.3 Messeinrichtungen für Schwefeldioxid
Konventionsmessverfahren für Vergleichsmessungen bei der Kalibrierung:
- H2O2-Thorin-Methode nach VDI 2462, Bl. 8 [47]
- Jod-Thiosulfat-Verfahren nach VDI 2462, Bl. 1 [48]
- Wasserstoffperoxid/ Bariumperchlorat/ Thorin-Verfahren nach DIN ISO 7934 [50]
Die Kalibrierung ist unter Beachtung der Richtlinie 2462, Bl. 6 „Messen gasförmiger Emissionen – Überprüfen der Kalibrierung automatischer Schwefeldioxid-Konzentrations-Messgeräte an Feuerungsanlagen“ [49] durchzu-führen. Die Wahl des Vergleichsverfahrens richtet sich nach der Schwefeldioxidkonzentration in den Abgasen und möglicher Querempfindlichkeiten der Messverfahren gegenüber Abgasbegleitstoffen.
3.2.2.6.4 Messeinrichtungen für Stickstoffoxide
Konventionsmessverfahren für Vergleichsmessungen bei der Kalibrierung:
- Natriumsalicylatverfahren nach VDI 2456, Bl. 8 [53]
- Dimethylphenolverfahren nach VDI 2456, Bl. 10 [54]
Bei Anlagen, deren Gehalt an Stickstoffdioxid größer als 5 % vom Gesamtstickstoffoxidgehalt (NO+NO2) ist, ist die Überprüfung des Konverterwirkungsgrades (falls vorhanden) erforderlich. Dies kann z.B. mit NO2 -haltigen Prüfgasen bekannter Konzentration oder mittels Gasphasentitration (mit Ozon) erfolgen. Bei der Herstellung von NO2-Prüfgasen ist zu beachten, dass NO2 in Abhängigkeit von Temperatur und Druck dimerisiert: 2 NO2 , N2O4. Bei Prüfgaskonzentrationen oberhalb 1000 ppm ist dieser Effekt zu beachten [51].
3.2.2.6.5 Messeinrichtungen für Kohlenmonoxid
Konventionsmessverfahren für Vergleichsmessungen bei der Kalibrierung:
- Jodpentoxidverfahren nach VDI 2459, Bl. 7 [56]
- Messung mittels FID nach Reduktion zu Methan und gaschromatographischer Auftrennung nach VDI 2459, Bl. 1 [57]
- bei CO-Konzentrationen > 1Vol. -% die Orsat-Methode [81]
Bei Feuerungsanlagen ist der CO-Gehalt der Abgase im allgemeinen so niedrig, dass keine Vergleichsanalysen durchgeführt werden können. In diesen Fällen kann die Analysenfunktion durch Invertierung der bei der Funktionsprüfung erzeugten Gerätekennlinie berechnet werden, wenn aus dem Vorwissen bekannt ist, dass keine Messwerte oberhalb von 20 % des zu überwachenden Grenzwertes aufgetreten sind [32].
3.2.2.6.6 Messeinrichtungen für organische Verbindungen
Konventionsmessverfahren für Vergleichsmessungen bei der Kalibrierung:
- Kieselgel-Verfahren (ADS) nach VDI 3481, Bl. 2 [58] mit Einschränkungen
Dieses Verfahren kann abhängig von der Abgaszusammensetzung andere Messergebnisse als z.B. das FID-Messverfahren liefern. Das Kieselgel-Verfahren eignet sich nicht zur Messung kurzkettiger Kohlenwasserstoffe (C1 bis C3) und für Messungen in feuchten Abgasen (z.B. Verbrennungsabgase).
Eine individuelle Kalibrierung von FID-Messgeräten ist erforderlich, weil das Messgerät mit Prüfgasen, wie z.B.
Propan oder Butan eingestellt wird, und die von der Anlage emittierten organischen Verbindungen vom Prüfgas abweichende Responsefaktoren besitzen können.
Einschränkungen für die Betriebssicherheit sind aus dem Eignungsprüfungsbericht zu entnehmen. In explosions-gefährdeten Bereichen sind die Vorschriften des Explosionsschutzes zu berücksichtigen. Gegebenfalls müssen zugunsten der Sicherheit Kompromisse im Hinblick auf die günstigste Einbaustelle gemacht werden.
3.2.2.6.7 Messeinrichtungen für anorganische gasförmige Fluorverbindungen Konventionsmessverfahren für Vergleichsmessungen bei der Kalibrierung:
- Absorptions-Verfahren nach VDI 2470, Bl. 1 [59]
Die analytische Bestimmung der Fluorid-Konzentration erfolgt i.d.R durch ionenchromatographische Bestim-mung.
3.2.2.6.8 Messeinrichtungen für gasförmige anorganische Chlorverbindungen Konventionsmessverfahren für Vergleichsmessungen bei der Kalibrierung:
- Absorptions-Verfahren nach DIN EN 1911-1 [60]
Die analytische Bestimmung der Chlorid-Konzentration erfolgt i.d.R durch ionenchromatographische Bestim-mung.
Die Überprüfung der Gerätekennlinie von Absorptionsphotometern erfolgt mit chloridhaltigen Prüfgasen. Der Wasserdampfgehalt des zu messenden Abgases ist bei der Prüfgasaufgabe zu berücksichtigen, wenn eine Querempfindlichkeit des Messsystems gegen Wasserdampf besteht.
3.2.2.6.9 Messeinrichtungen für Schwefelwasserstoff
Konventionsmessverfahren für Vergleichsmessungen bei der Kalibrierung:
- potentiometrisches Titrationsverfahren nach VDI 3486, Blatt 1 [61]
- jodometrisches Titrationsverfahren nach VDI 3486, Blatt 2 [62]
3.2.2.6.10 Messeinrichtungen für Ammoniak
Konventionsmessverfahren für Vergleichsmessungen bei der Kalibrierung:
- Adsorptionsverfahren nach VDI 3496, Blatt 1 [63]
3.2.2.6.11 Messeinrichtungen für Quecksilber
Konventionsmessverfahren für Vergleichsmessungen bei der Kalibrierung:
- Kaliumpermanganat-Verfahren nach DIN EN 13211 (E) [64]
Zu beachten ist, dass dieses Verfahren den Gesamt-Quecksilberanteil bestimmt, während einige bekanntgegebene Hg-Analysatoren nur den Anteil an metallischem Quecksilber detektieren.
Die Kontrolle der Gerätekennlinie bei der Funktionsprüfung erfolgt durch Aufgabe von Prüfgasen. Die Prüfgase müssen unmittelbar vor der Aufgabe auf das Analysengerät hergestellt werden, z.B. durch Einstellung eines gewünschten Dampfdruckes in der Gasphase über einem Quecksilberreaktor).
Gegebenfalls ist bei der Prüfgasaufgabe die Zykluszeit der Messeinrichtung zu beachten. Analog dazu muss das Probenahmeintervall für die Vergleichsmessungen der Anreicherungsphase der Messeinrichtung angepasst werden.
3.2.2.6.12 Messeinrichtungen für Bezugsgrößen (Volumenstrom, Feuchte, Sauerstoff, Temperatur) Die Funktionsfähigkeit von Messeinrichtungen für Bezugsgrößen wird durch manuelle Vergleichsmessungen überprüft.