Soluzione attuale ONCE A YEAR. correlation curve (ISO10155) done with, at least 9 parallel measurements

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1 Torna al programma Sstema per la garanza della qualtà ne sstem automatc d msura alle emsson: applcazone del progetto d norma pren 14181:2003. Rsultat dell esperenza n campo presso due mpant plota. Cprano D., Accant L., Negr A.

2 Soluzone attuale ONCE A YEAR correlaton curve (ISO10155) done wth, at least 9 parallel measurements ONCE A YEAR Relatve Accuracy Test Lnearty check (ISO9169)

3 I AR = N M 1 N rf, - M M rf, +C c dove: M rf, esma msura fornta dal sstema d rfermento M C c N esma msura dello SME Intervallo d confdenza (al 95%) delle dfferenze numero delle msure

4 La EN 14181:2003 Scopo 1) defnre un processo per la caratterzzazone dello SME n termn d lneartà, stabltà, ncertezza d msura attraverso l rcorso ad una sere d msure n parallelo realzzate tramte un metodo d rfermento 2) defnre le attvtà necessare a garantre che lo SME rmanga n uno stato d calbrazone al fne d poter garantre la qualtà de dat msurat (control chart) 3) defnre le attvtà necessare ad effettuare controll perodc annual

5 QAL 1: Certfcazone la procedura determna le caratterstche dello SME attraverso controll funzonal e statstc e verfca che sa doneo all utlzzo. QAL 2: Qualty assurance dello SME. La procedura copre esclusvamente l nstallazone. Lo SME vene caratterzzato e calbrato n campo attaverso l confronto con msure n parallelo effettuate utlzzando un metodo d rfermeno. QAL 3: Ongong qualty assurance durng operaton La procedura d occupa d defnre un metodo per asscurare nel tempo che le caratterstche d precsone sano mantenute. E basata sulle fgure d merto ottenute con la Qal1. AST: Annual survellance test La procedura defnsce la modaltà de controll perodc annual. È basata su msure n parallelo con metod d rfermento.

6 I pass della QAL 2 : determnazone del range d msura effettuazone d msure n parallelo calcolo della funzone d calbrazone dello SME verfca della varabltà dello SME varablty test

7 = = + + = y n y x n x x y 1 ; 1 ε β α X=AMS Y=SRM se y max -y mn <15% d ELV ; = 0 = α β x y se y max -y mn >15% d ELV x y x x y y x x β α β = = 2 ) ( ) )( ( QAL 2

8 QAL 2 D = y Varablty test yˆ ; yˆ = α + βx + ε s d = ( y n 2 yˆ ) Il test è superato se: s σ k d 0 s N d msure Ks

9 Ongong test basato sulle carte CUSUM applcate al Drft

10 Ongong test basato sulle carte CUSUM applcate alla stabltà

11 I pass dell AST: Esame della zona d prelevo Stato dello SME Documentazone Servce Leak test Caratterstche dello strumento Interferenze Zero e Span drft Response tme

12 I cas Per tale lavoro, sono stat scelt due dfferent mpant. Impanto n 1 Tpologa: Incenertore d Rfut Urban Combustble: RSU Anno d costruzone: 2000 Potenza: Sstema d trattamento fum: 11MW (elettrc) elettrofltr e fltr a manca con nezone d urea Composzone tpca delle emsson: Temp 110 C, umdtà 22%,O 2 10% dry, NOx 110±20 mg/m 3, SO2 <30 mg/m 3, HCl <5 mg/m 3, CO < 10 mg/m 3 SME nstallato: FTIR per tutt gas tranne l ossgeno,msurato per va paramagnetca, e TOC, msurato con FID Impanto n 2 Tpologa: Turbogas a basso NO x Combustble: gas naturale Anno d costruzone: 1990 Potenza: Sstema d trattamento fum: 55MW (elettrc) nessuno Composzone tpca delle emsson: Temp 130 C, umdtà 25%,O 2 16% dry, NOx 15±5 mg/m 3, CO < 10 mg/m 3 SME nstallato: NDIR per NO e CO;paramagnetco per O2,

13 QUAL 2 - mpanto n 1 AMS SRM Regressone SO 2 NO x HCl TOC N prove concentrazone [mg/m3] concentrazone [mg/m3] AMS SRM Regressone N prove AMS SRM Regressone N prove concentrazone [mg/m3] AMS SRM Regressone concentrazone [mg/m3] N prove

14 QUAL 2 - Impanto n 1 ELV SO 2 NO x HCl COV 300 mg/m mg/m 3 15 mg/m mg/m 3 y max - y mn 59.1 mg/m mg/m mg/m 3 1,23 mg/m 3 α β mg/m mg/m mg/m 3 0 mg/m ,38 s d 1.32 mg/m mg/m mg/m 3 0,44 mg/m 3 σ 0 K (*) mg/m mg/m mg/m 3 15 mg/m 3 * con coverage factor of 10%

15 QUAL 2 - Impanto n 2 concentrazone [%] AMS SRM Regressone concentrazone [mg/m3] AMS SRM Regressone N prove N prove O 2 NO x 8.00 AMS SRM Regressone concentrazone [mg/m3] N prove CO

16 QUAL 2 - Impanto n 2 NO x CO O 2 ELV 300 mg/m mg/m 3 21 % y max - y mn 2.23 mg/m mg/m % α 0 mg/m 3 0 mg/m 3 0 % β s d 0.37 mg/m mg/m % σ 0 K (*) mg/m mg/m % * con coverage factor of 10%

17 QUAL 3 Anche n seguto ad una campagna d msura d se mes, dat raccolt non costtuscono una popolazone suffcentemente numerosa per poter valutare correttamente σ AMS consderato che la procedura QAL3 tene conto del rumore generato dal sstema e che può essere consderata un test statstco. Per superare questo problema s è rcorso a tecnche statstche

18 Ipotes 1. la derva dpende da due termn: uno d natura sstematca ed uno d tpo casuale 2. due termn sono ndpendent 3. l termne sstematco può essere rappresentato come una funzone snusodale funzone del tempo 4. l termne casuale s assume sa costtuto da valor compres tra X e +X con probabltà unforme Tale modello è rappresentato con la seguente formula X = A δ + B sn 2Π n + dove: X è l valore ottenuto alla -esma settmana δ è una funzone casuale nel tempo unformemente dstrbuta tra 1 e +1 A è l peso della funzone casuale B è l peso della funzone determnstca n è l perodo della funz. determnstca C è l valore orgnale C Utlzzando valor d targa degl SME, s è assunto noltre che A=B e n=30, così che la formulazone dvene: X = A δ + sn 2Π 30 + C Il parametro A è stato valutato per nterpolazone partendo da valor spermental ed rsultat ottenut sono:

19 I rsultat sono: Impanto n 1 Composto CO HCl NOx SO2 Full scale 200 mg/m 3 60 mg/m mg/m mg/m 3 A 4.5 mg/m 3 3 mg/m 3 5 mg/m 3 10 mg/m 3 2.2%f.s. 5.0%f.s. 0.6%f.s. 2.5%f.s. Impanto n 2 Composto CO NOx Full scale 250 mg/m mg/m 3 A 3.5 mg/m 3 2 mg/m 3 1.4%f.s. 0.9%f.s.

20 Per charezza, vene mostrata la procedura completa per l solo HCl 1. Utlzzando valor d A, B ed n, sono state generate 1000 sere d numer composte da 200 element cascuna 2. Sono stat scelt alcun valor canddat per σams, (n questo caso 5,7,10,12 e 15 mg/m 3 ) 3. Per cascuna sere e per cascun valore d σams è stato applcato l QAL3 4. Per cascuna sere e cascun valore d σams è stato regstrato l elemento dopo l quale l controllo fallva 5. E stata costruta una statstca degl element trovat

21 QAL3 test for HCl case 1200 Number of 'lve' seres after nth week σ=5 σ=7 σ=10 σ=12 σ= Weeks

22 Percentage of succes after 52 weeks y = x x x x R 2 = σ (% of full scale)

23 I valor ottenut sono stat, per compost pù sgnfcatv: Impanto n 1 Composto HCl NOx Full scale 60 mg/m mg/m 3 σ AMS (% f.s.) 11.52%f.s. 1.44%f.s. σams 7 mg/m 3 12 mg/m 3 Impanto n 2 Composto CO NOx Full scale 250 mg/m mg/m 3 σams (% f.s.) 3.19%f.s. 2.08%f.s. σams 8 mg/m 3 5 mg/m 3

24 La smulazone d malfunzonamento Dopo la defnzone d σams, è stata valutata la capactà del test QAL3 d evdenzare un malfunzonamento. Le prove sono state effettuate solo per HCl ed NOx (mpanto n 1) dato che relatv valor d σams sono l pù basso ed l pù alto trovat. Il malfunzonamento è stato smulato ntroducendo, rspetto alla sere orgnale, un gradno a partre dal secondo campone.

25 100 HCl - Fault detecton probablty Percentage of detecton HCl s=2% s=5% s=10% s=11.52% s=15% s=20% Weeks

26 100 NOx - Fault detecton probablty Percentage of detecton HCl s=0.25% s=0.5% s=1% s=1.44% s=2% s=3% Weeks

27 Concluson Torna al programma La bozza d norma pren14181 è stata valutata tramte la sua applcazone presso due dfferent mpant talan, un turbogas ed un ncenertore d RSU, al fne d poterne valutare l applcabltà ed evdenzare vantagg e gl svantagg rspetto alla normatva vgente relatva alla gestone ed al controllo degl SME. Le procedure QAL2 ed AST hanno dmostrato d funzonare molto bene, anche n cas n cu valor emssv erano molto bass e per qual l test d accuratezza relatva fallsce o non è applcable. Inoltre tal procedure s sono dmostrate economcamente vantaggose rspetto alla valutazone dell accuratezza relatva. Anche la procedura QAL3 non presenta cost agguntv. Nella maggoranza de cas, nfatt, l personale d mpanto gà effettua normalmente controll d zero e span sugl SME, mettendo a dsposzone tutt dat necessar per l applcazone del QAL3. Alcun problem, comunque, s sono evdenzat durante l applcazone plota. In partcolare: -l test d precsone, utlzzando l valore d σams calcolato, è rsultato sempre meno crtco rspetto a quello sulla derva, non fornendo d fatto nformazon agguntve -l test sulla derva non ha mostrato una perfetta capactà d evdenzare malfunzonament