2.2.1 In-situ versus extractief

Met het begrip in-situ meting wordt aangeduid dat feitelijk geen monster aan het rookgas wordt onttrokken, maar dat de te bepalen component ín het rookgas wordt gemeten (zie figuur In-situ meting). Deze methode wordt onder andere toegepast bij het vaststellen van fysische rookgasparameters zoals temperatuur, druk en snelheid. Zowel de rookgascondities als de beschikbare meetprincipes verhinderen echter vaak een directe analyse in het rookgas. Zo worden optische methoden gestoord door hoge stofconcentraties in het rookgas en infraroodmethoden door de aanwezigheid van waterdamp. Een extractieve meting met een monsternamesysteem is dan het alternatief (zie figuren Discontinue extractieve meting met in-stack en out-stack filter). Met een sonde wordt een deelstroom van het rookgas afgezogen, getransporteerd en buiten het rookgaskanaal geanalyseerd. In het algemeen wordt extractieve bemonstering alleen toegepast voor de bepaling van de chemische samenstelling van het rookgas.

In-situ metingen kunnen worden uitgevoerd door een geschikte sensor in het rookgaskanaal te plaatsen. Daarnaast zijn er de zogenaamde optische methoden, waarbij het kanaal wordt doorstraald met licht waarvan de verzwakking of verstrooiing gerelateerd is aan de concentratie van de te bepalen component. De metingen met lichtdoorstraling worden ook wel met de benaming cross stack aangeduid. Het voordeel van in-situ methoden is de relatief eenvoudige instrumentatie. Een nadeel is dat slechts op één punt, of in geval van doorstraling op één lijn, metingen worden verricht en het daarom lastig is om inhomogene rookgasstromen representatief te bemonsteren (zie § 2.2.2 Representativiteit van bemonstering en § 2.2.3 Bemonsteringsmethoden). Daarnaast zijn (lineariteits) testen en inspecties vaak omslachtig, omdat de apparatuur daarvoor moet worden uitgebouwd.

Er zijn twee typen extractieve metingen; discontinue en continue. Bij een discontinue extractieve meting (zie figuur Discontinue extractieve meting met in-stack filter) wordt gedurende een bepaalde periode een deelstroom aan de rookgasstroom onttrokken, waarbij bepaalde componenten worden gefixeerd in een absorptievloeistof of op een adsorbens, zoals een filter. Deze monsters worden vervolgens op een laboratorium geanalyseerd. Het is van belang om het rookgasvolume waarop het verzamelde monster betrekking heeft nauwkeurig te meten, zodat naderhand uit de analyseresultaten de concentratie in het rookgas kan worden berekend. Bij een continue extractieve meting (zie figuur Continue extractieve meting met out-stack filter) wordt continu een hoeveelheid rookgas aan het kanaal onttrokken, naar een analyser getransporteerd en vervolgens continu op samenstelling onderzocht.

Inherent aan extractieve metingen is het transport van het monster. Hierbij kunnen fouten in de concentratiebepaling optreden door verdunning van het rookgas als gevolg van lekkage, door chemische reacties of adsorptie van de te meten component aan het transportsysteem. Het is dus van belang dat het monsternamesysteem op lekdichtheid wordt gecontroleerd en dat het materiaal van de gasvoerende delen van het monsternamesysteem inert is ten opzichte van de te bepalen componenten. Materialen als kwarts, teflon en roestvaststaal worden daarom vaak toegepast. Daarnaast is de conditionering van het monster met betrekking tot stof en waterdamp van belang (zie § 2.3 Monsterconditionering).

Voordelen van extractieve metingen ten opzichte van in-situ systemen zijn de meer eenvoudige uitvoering van testen en inspecties. Ook is het mogelijk om bemonsteringsnetwerken aan te sluiten, waarmee de kwaliteit van de monsterneming is af te stemmen op de rookgashomogeniteit. Nadelen zijn de relatief gecompliceerde instrumentatie en de hiervoor genoemde kans op lekkage, chemische reacties of op adsorptie.