Bioxidul de carbon    -    CO2

Bioxidul de carbon nu face parte, efectiv  din categoria substantelor toxice ci mai degraba poluante. Principalul inconvenient al acumularii de bioxid de carbon in aerul atmosferic este asa numitul “efect de sera”.  Stratul de bioxid de carbon acumuleaza o parte a radiatiei infrarosii emise de pamant, rezultatul fiind o incalzire suplimentara a atmosferei.

dioxid de carbon la centrale termice

Bioxidul de carbon este un produs al oricarei reactii de ardere a hidrocarburilor si, dupa cum rezulta din ecuatiile de ardere descrise mai sus, pentru a avea o ardere completa a carbonului din hidrocarburi, trebuie sa rezulte o cantitate cat mai mare de bioxid de carbon. O ardere completa are loc atunci cand procentul de CO2, masurat in gazele de ardere este maxim, evident acest maxim depinzand de continutul de carbon al combustibilului respectiv.

 Dependenta intre cele trei componente principale ale gazelor arse (care dau de fapt calitatea arderii) este data in digrama de mai sus, ilustrand asa numitul “triunghi al arderii”.

In acest grafic este data concentratia in procente, in gazele de ardere, a celor trei componente principale, in functie de valoarea excesului de aer :  λ.

Se poate observa ca arderea completa are loc in zona valorilor lui λ de 1...1,2 unde concentratiile de CO si O2 sunt minime iar cea de CO2 este maxima.

Masurand oricare dintre aceste componente, ca procent din volumul gazelor de ardere, putem obtine informatii aproape complete asupra calitatii arderii. In practica, cu ajutorul unui analizor de gaze arse, se masoara toate trei componentele (in plus si alti parametri) si se cauta solutia optima din cel putin doua puncte de vedere:

- minimizarea continutului de CO in gazele arse,
- obtinerea unui minim de CO la un continut de oxigen cat mai mic.

La valori mari, excesul de aer, desi din diagrama rezulta ca la valori mari ale lui λ CO se diminueaza, poate duce la micsorarea randamentului arderii, prin urmatoarele efecte:

             1. racirea camerei de ardere prin vehicularea unui volum suplimentar de aer care nu participa la ardere,
              2. pierderea suplimentara de caldura prin marirea vitezei de trecere a gazelor arse la nivelul suprafetei de schimb de caldura a schimbatorului termic.
             3. posibilitatea evacuarii in gazele arse a particulelor de combustibil nears datorita vitezei mari de traversare a camerei de ardere (in special la combustibilii lichizi).

Arzatoarele atmosferice cu tiraj natural sau tiraj fortat care nu au posibilitatea reglarii debitului de aer sau combustibil, pentru a nu avea o ardere dependenta de factori externi (conditii atmosferice, caracteristici de montaj etc), functioneaza cu exces de aer mult mai mare (in jur de 10%), stabilit prin caracteristicile constructive ale arzatorului. In acest caz arderea este, calitativ, foarte buna (emisii de noxe reduse) dar o parte din aerul de amestec trece prin camera de ardere, nu participa la ardere, dar se incalzeste si pleaca cu caldura pe cos. Rezulta o diminuare a randamentului arderii prin pierderi mari la cos.

dioxid de carbon la centrale termice

La arzatoarele cu aer insuflat, aerul este introdus in camera de ardere cu ajutorul unui ventilator cu turatie fixa dar cu posibilitatea reglarii debitului prin modificarea mecanica a sectiunii de aspiratie (reglaj Q2).

Promotii Centrale termice

            Tinand cont ca debitul de combustibil este reglabil (reglaj Q1), rezulta ca pentru fiecare putere reglata a arzatorului, se poate fixa, proportional si debitul de aer aferent astfel incat in camera de ardere procesul sa se desfasoare cu randament maxim si emisii de noxe minim. Calitatea arderii se mai poate ajusta si prin deplasarea capului de ardere in cadrul tunului (reglaj Q3).
            Procedurile de reglaj pentru diversele tipuri de arzatoare vor fi descrise in capitolele urmatoare.

            Problemele arderii nu se opresc insa odata cu minimizarea procentului de CO in gazele de ardere. Mai pot sa apara cel putin doua componente foarte toxice (oxizii de azot si oxizii de sulf) a caror prezenta in componenta gazelor arse este daunatoare. Continutul lor in gazele arse este limitat prin legislatie si constitue conditie de autorizare a functionarii. 
Conform PT-A1 :
- continutul maxim de NOx admis :   350 mg/Nm3,
- continutul maxim de SOx admis :      35 mg/Nm3.