ISO 21877:2019 定常発生源排出量 — アンモニアの質量濃度の決定 — 手動による方法 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令第 1 Part に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、 www を 参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html

この文書は、技術委員会 ISO/TC 146, 大気質、小委員会 SC 1, 固定発生源排出によって作成されました。

導入

アンモニアの排出は、大部分が農業から発生します。化学生産プロセス(肥料生産プラントなど)などの産業は、アンモニアスリップを伴うSCRおよび非SCR反応器を備えた発電所、セメント工場および廃棄物焼却プラントと同様にアンモニアを排出します。アンモニアの排出量は測定され、多くの場合法律によって規制されます。

この文書は、アンモニア排出の断続的な監視、および自動アンモニア測定システムの校正および検証のための独立した測定方法を指定します。

この文書は、排ガス中のアンモニアの質量濃度を測定するための自動測定システム (AMS) の性能特性を規定する ISO 17179 と組み合わせて使用​​できます。 ISO 17179 によれば、アンモニア排出量を継続的に監視するために常設された AMS は、独立した測定方法との比較によって校正および検証されます。継続監視のために常設された AMS によって取得される測定値の不確かさは、AMS の校正および検証の一環として、独立した測定方法との比較測定によって決定されます。これにより、測定の不確かさが特定のプラントでの排出量を表すことが保証されます。

1 スコープ

この文書は、燃焼プラントや農業プラントなどの産業プラントの排ガス中のアンモニア (NH 3 ) の質量濃度を決定するためのサンプリングおよびさまざまな分析方法を含む手動測定方法を規定しています。サンプリング温度で揮発性であり、吸収溶液中でのサンプリング中に解離してアンモニウムイオンを生成するすべての化合物がこの方法で測定され、排ガスの揮発性アンモニア含有量が得られます。

この文書は独立した測定方法を規定しており、標準条件で約 8 mg/m 3 ~ 65 mg/m 3の NH 3濃度範囲での実地試験で検証されています。検証範囲の下限は、テストプラントの運転条件下で決定されました。測定方法は、サンプリング期間、サンプリング量、使用する分析法の検出限界などに応じて、より低い値で使用できます。

注 1 プラント、現場試験中の条件、および現場で得られた性能特性は付録 A に記載されています。

この測定方法は、アンモニア排出の断続的な監視や、恒久的に設置された自動アンモニア測定システムの校正および検証に使用できます。

注 2独立した測定方法は、EN 14181 では標準基準法 (SRM) と呼ばれています。

2 規範的参照

以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 7150-1, 水質 - アンモニウムの測定 - Part 1: 手動分光分析法
  • ISO 11732, 水質 – アンモニア態窒素の測定 – 流れ分析 (CFA および FIA) および分光検出による方法
  • ISO 14911, 水質 — イオンクロマトグラフィーを使用した溶解 Li + 、Na + 、NH 4+ 、K + 、Mn 2+ 、Ca 2+ 、Mg 2+ 、Sr 2+および Ba 2+の測定 — 水および廃棄物の方法水
  • ISO/IEC Guide 98-3:2008, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現に関するガイド (GUM:1995)

3 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1

質量集中

排出された排ガス中の物質の質量を排出された排ガスの体積で割った値

注記 1:質量濃度は、多くの場合、1 立方メートルあたりのミリグラム (mg/m 3 ) で表されます。

3.2

測定現場

作業プラットフォーム、 測定ポート (3.4) 、エネルギー供給などの構造物および技術機器で構成される 測定面 (3.3) の領域の排ガスダクト上に設置します。

注記 1:測定サイトはサンプリングサイトとも呼ばれます。

3.3

測定面

サンプリング位置でダクトの中心線に垂直に計画します。

注記 1:測定面はサンプリング面とも呼ばれます。

3.4

測定ポート

測定ライン (3.5) に沿った排ガスダクトの開口部。そこを通じて排ガスにアクセスできます。

注記 1:測定ポートは、サンプリング・ポートまたはアクセス・ポートとも呼ばれます。

3.5

測定ライン

測定 点 (3.6) が配置される測定 面 (3.3) 上の線であり、ダクト内壁によって境界が定められています。

注記 1:測定ラインはサンプリングラインとも呼ばれます。

3.6

測定点

サンプルストリームが抽出される、または測定データが直接取得される 測定面 (3.3) 内の位置

注記 1:測定点はサンプリング点とも呼ばれます。

3.7

等速サンプリング

サンプリングノズルに入るガスの速度と方向が 測定点のダクト内のガスの速度と方向と同じになるような速度でサンプリングする(3.6)

3.8

フィールド空白

フィールドブランク手順に従って得られた試​​験サンプル

3.9

フィールドの空白値

工場現場および実験室でフィールドブランク手順に従って実行された測定の結果

3.10

測定の不確かさ

測定結果に関連付けられたパラメータ。合理的に測定対象に起因すると考えられる値の分散を特徴づけます。

3.11

標準不確かさ

u

標準偏差として表される測定結果の不確かさ

3.12

複合不確実性

u c

ISO/IEC Guide 98-3 (GUM) に定められた原則に従って、いくつかの標準不確かさの組み合わせによって計算された測定結果に付加される 標準不確かさ (3.11)

3.13

拡大した不確実性

U

合理的に測定量に起因すると考えられる値の分布の特定の部分を包含すると予想される、測定の結果についての信頼レベルを定義する量。

注記 1:カバレージ係数k の値は、自由度の数と信頼度によって異なります。この文書では、95% の信頼レベルが使用されます。

注記 2:全体的な不確実性という表現は、拡張された不確実性を表すために使用されることがあります。

3.14

不確実性の予算

指定された値での方法の結合不確かさを計算するために、ISO 14956 または ISO/IEC Guide 98-3 に従ってすべての不確かさの原因を組み合わせた計算表

参考文献

1ISO 9096, 固定発生源排出 — 粒子状物質の質量濃度の手動測定
2ISO 14956, 大気質 — 必要な測定の不確かさとの比較による測定手順の適合性の評価
3ISO 17179, 固定発生源排出 — 排ガス中のアンモニアの質量濃度の測定 — 自動測定システムの性能特性
4ISO 20988, 大気質 — 測定の不確かさを推定するためのガイドライン
5EN 14181, 固定発生源排出 — 自動測定システムの品質保証
6EN 15259, 大気質 — 固定発生源排出の測定 — 測定セクションおよびサイト、測定目的、計画および報告書の要件

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 1, Stationary source emissions.

Introduction

Ammonia emissions arise to a large extent from agriculture. Industries such as chemical production processes (e.g. fertilizer production plants) emit ammonia as well as power plants, cement factories and waste incineration plants with SCR and non-SCR reactors with ammonia slip. The ammonia emissions are measured and often controlled by legislation.

This document specifies an independent method of measurement for intermittent monitoring of ammonia emissions as well as for the calibration and validation of automated ammonia measuring systems.

This document can be used in conjunction with ISO 17179 which specifies performance characteristics of automated measuring systems (AMS) for the determination of the mass concentration of ammonia in waste gas. According to ISO 17179, permanently installed AMS for continuous monitoring of ammonia emissions are calibrated and validated by comparison with an independent method of measurement. The uncertainty of measured values obtained by permanently installed AMS for continuous monitoring are determined by comparison measurements with an independent method of measurement as part of the calibration and validation of the AMS. This ensures that the measurement uncertainty is representative of the emission at a specific plant.

1 Scope

This document specifies a manual method of measurement including sampling and different analytical methods for the determination of the mass concentration of ammonia (NH3) in the waste gas of industrial plants, for example combustion plants or agricultural plants. All compounds which are volatile at the sampling temperature and produce ammonium ions upon dissociation during sampling in the absorption solution are measured by this method, which gives the volatile ammonia content of the waste gas.

This document specifies an independent method of measurement, which has been validated in field tests in a NH3 concentration range of approximately 8 mg/m3 to 65 mg/m3 at standard conditions. The lower limit of the validation range was determined under operational conditions of a test plant. The measurement method can be used at lower values depending, for example, on the sampling duration, sampling volume and the limit of detection of the analytical method used.

NOTE 1 The plant, the conditions during field tests and the performance characteristics obtained in the field are given in Annex A.

This method of measurement can be used for intermittent monitoring of ammonia emissions as well as for the calibration and validation of permanently installed automated ammonia measuring systems.

NOTE 2 An independent method of measurement is called standard reference method (SRM) in EN 14181.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 7150-1, Water quality — Determination of ammonium — Part 1: Manual spectrometric method
  • ISO 11732, Water quality — Determination of ammonium nitrogen — Method by flow analysis (CFA and FIA) and spectrometric detection
  • ISO 14911, Water quality — Determination of dissolved Li+, Na+, NH4+, K+, Mn2+, Ca2+, Mg2+, Sr2+ and Ba2+ using ion chromatography — Method for water and waste water
  • ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

mass concentration

mass of a substance in an emitted waste gas divided by the volume of the emitted waste gas

Note 1 to entry: Mass concentration is often expressed as milligrams per cubic metre (mg/m3).

3.2

measurement site

place on the waste gas duct in the area of the measurement plane(s) (3.3) consisting of structures and technical equipment, for example working platforms, measurement ports (3.4) , energy supply

Note 1 to entry: Measurement site is also known as sampling site.

3.3

measurement plane

plane normal to the centre line of the duct at the sampling position

Note 1 to entry: Measurement plane is also known as sampling plane.

3.4

measurement port

opening in the waste gas duct along the measurement line (3.5) , through which access to the waste gas is gained

Note 1 to entry: Measurement port is also known as sampling port or access port.

3.5

measurement line

line in the measurement plane (3.3) along which the measurement points (3.6) are located, bounded by the inner duct wall

Note 1 to entry: Measurement line is also known as sampling line.

3.6

measurement point

position in the measurement plane (3.3) at which the sample stream is extracted, or the measurement data are obtained directly

Note 1 to entry: Measurement point is also known as sampling point.

3.7

isokinetic sampling

sampling at a rate such that the velocity and direction of the gas entering the sampling nozzle is the same as that of the gas in the duct at the measurement point (3.6)

3.8

field blank

test sample obtained according to the field blank procedure

3.9

field blank value

result of a measurement performed according to the field blank procedure at the plant site and in the laboratory

3.10

uncertainty of measurement

parameter associated with the result of a measurement, that characterises the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand

3.11

standard uncertainty

u

uncertainty of the result of a measurement expressed as a standard deviation

3.12

combined uncertainty

uc

standard uncertainty (3.11) attached to the measurement result calculated by combination of several standard uncertainties according to the principles laid down in ISO/IEC Guide 98-3 (GUM)

3.13

expanded uncertainty

U

quantity defining a level of confidence about the result of a measurement that may be expected to encompass a specific fraction of the distribution of values that could reasonably be attributed to a measurand

Note 1 to entry: The value of the coverage factor k depends on the number of degrees of freedom and the level of confidence. In this document a level of confidence of 95 % is used.

Note 2 to entry: The expression overall uncertainty is sometimes used to express the expanded uncertainty.

3.14

uncertainty budget

calculation table combining all the sources of uncertainty according to ISO 14956 or ISO/IEC Guide 98-3 in order to calculate the combined uncertainty of the method at a specified value

Bibliography

1ISO 9096, Stationary source emissions — Manual determination of mass concentration of particulate matter
2ISO 14956, Air quality — Evaluation of the suitability of a measurement procedure by comparison with a required measurement uncertainty
3ISO 17179, Stationary source emissions — Determination of the mass concentration of ammonia in flue gas — Performance characteristics of automated measuring systems
4ISO 20988, Air quality — Guidelines for estimating measurement uncertainty
5EN 14181, Stationary source emissions — Quality assurance of automated measuring systems
6EN 15259, Air quality — Measurement of stationary source emissions — Requirements for measurement sections and sites and for the measurement objective, plan and report