Comment mesurer un gaz avec précision à l'aide d'un analyseur de gaz de combustion ?
Qu'est-ce qu'un analyseur de gaz de combustion ?
Un système d'analyse des gaz de combustion sert à mesurer et à analyser les gaz issus de la combustion à des fins de contrôle des émissions, d'évaluation du rendement de combustion et de diagnostic des équipements. Plus communément appelé « analyseur de gaz de combustion », ce type d'instrument peut aller d'un appareil portable compact destiné aux essais sur le terrain à un système fixe plus volumineux installé de manière permanente dans une installation industrielle.
Un système moderne d'analyse des gaz de combustion permet de mesurer plusieurs gaz, de fournir des relevés en temps réel et de stocker les données de mesure en vue d'une analyse ultérieure. Certains systèmes offrent également des fonctionnalités de transfert de données et de création de rapports, ce qui permet aux techniciens et aux installations industrielles de consigner les mesures relatives à la combustion et aux émissions.
Comment fonctionne un système d'analyse des gaz de combustion ?
Un analyseur de gaz de combustion prélève un échantillon dans les gaz d'échappement ou les gaz de combustion d'un système de combustion et analyse les gaz présents dans cet échantillon. Cet équipement peut être utilisé avec des chaudières, des fours, des systèmes de chauffage, des moteurs et d'autres sources de combustion.
Un analyseur de gaz de combustion utilise généralement une sonde de prélèvement placée à l'intérieur du conduit de fumée. L'analyseur aspire un échantillon à travers la sonde et la conduite de prélèvement avant de mesurer les gaz à l'aide de ses capteurs internes.
La technologie de mesure utilisée dépend des gaz à analyser. Certains systèmes d'analyse des gaz de combustion utilisent la technologie infrarouge, tandis que d'autres recourent à des capteurs électrochimiques. Les analyseurs multigaz peuvent combiner différentes technologies de capteurs pour mesurer plusieurs gaz simultanément.
Que mesure un analyseur de gaz de combustion ?
Un analyseur de gaz de combustion permet de mesurer différents gaz de combustion selon le modèle et l'application. Les mesures courantes portent notamment sur l'oxygène (O₂), le monoxyde de carbone (CO), le dioxyde de carbone (CO₂), les oxydes d'azote (NOₓ), le dioxyde de soufre (SO₂) et d'autres gaz liés à la combustion et aux émissions industrielles.
Ces mesures peuvent fournir des informations précieuses sur les performances de combustion et la composition des gaz d'échappement. Par exemple, les mesures de la teneur en oxygène et en monoxyde de carbone peuvent aider les techniciens à évaluer les conditions de combustion, tandis que les mesures de certains polluants spécifiques peuvent fournir des informations sur les émissions.
Prélèvement d'échantillons de gaz de combustion et sondes
Une sonde de prélèvement est l'un des composants les plus couramment utilisés avec un analyseur de gaz de combustion. La sonde est placée dans le conduit de fumée afin de prélever un échantillon représentatif des gaz d'échappement.
Cependant, un système d'analyse des gaz de combustion ne doit pas nécessairement effectuer la mesure directement au niveau de la sonde. Certains systèmes utilisent une pompe pour aspirer l'échantillon à travers un tube ou une conduite de prélèvement et l'acheminer vers l'analyseur.
Il est important de procéder à un prélèvement d'échantillons dans les règles de l'art, car la température, l'humidité, les particules et d'autres caractéristiques des gaz d'échappement peuvent fausser les mesures de gaz.
Pourquoi faut-il traiter les gaz de combustion ?
Certaines applications nécessitent que l'échantillon de gaz soit conditionné avant d'atteindre les capteurs. Des gaz d'échappement chauds ou humides peuvent poser des difficultés au système d'analyse des gaz de combustion, car l'humidité ou certains gaz peuvent se condenser dans la conduite d'échantillonnage.
Les conduites d'échantillonnage chauffées permettent d'éviter la condensation lors de la mesure de gaz qui, sans cela, risqueraient de passer de l'état gazeux à l'état liquide avant d'atteindre l'analyseur. Le maintien d'une température d'échantillon adéquate permet de préserver la composition du gaz mesuré.
D'autres applications nécessitent que l'échantillon soit refroidi. Un refroidisseur à effet Peltier permet d'abaisser la température de l'échantillon et d'éliminer l'humidité avant que le gaz n'atteigne l'analyseur. Un conditionnement adéquat du gaz contribue à protéger l'instrument et à améliorer la fiabilité des mesures.
Technologie d'analyse des gaz de combustion
Les différents systèmes d'analyse des gaz de combustion utilisent des technologies de mesure variées, en fonction des gaz à analyser. La technologie infrarouge, notamment l'infrarouge non dispersif (NDIR), est couramment utilisée pour les gaz qui absorbent le rayonnement infrarouge.
Les capteurs électrochimiques sont également largement utilisés pour la mesure des gaz de combustion. Le choix de la technologie appropriée dépend du gaz à détecter, de la plage de concentration, de la température, de l'humidité et d'autres caractéristiques de l'application.
Un analyseur professionnel de gaz de combustion multigaz peut associer les technologies infrarouge et électrochimique pour mesurer plusieurs gaz à l'aide d'un seul appareil.
Analyseur de gaz de combustion pour l'évaluation du rendement de combustion
Un système d'analyse des gaz de combustion permet aux techniciens d'évaluer le rendement de la combustion en mesurant les gaz produits lors de celle-ci. Les mesures de la teneur en oxygène, en monoxyde de carbone et en dioxyde de carbone fournissent des informations utiles sur l'efficacité de la combustion du combustible.
Les mesures des gaz de combustion peuvent également aider à identifier les conditions de combustion qui pourraient nécessiter un réglage ou une intervention de maintenance. Les analyseurs portables permettent aux techniciens d'effectuer ces mesures directement sur place, au niveau de l'équipement, plutôt que d'envoyer des échantillons vers un laboratoire d'analyse externe.
Analyseur de gaz de combustion pour les essais d'émissions
Un analyseur de gaz de combustion peut être utilisé pour des applications de contrôle et de surveillance des émissions. La mesure des gaz présents dans un flux d'échappement fournit des informations sur les polluants et les produits de combustion rejetés par les chaudières, les fours, les moteurs et d'autres équipements.
Les analyseurs portables de gaz de combustion sont particulièrement utiles pour les mesures périodiques d'émissions, la mise en service, le dépannage, la maintenance et l'analyse de la combustion. Pour les applications nécessitant une surveillance continue des émissions, les analyseurs de gaz fixes et les équipements CEMS peuvent s'avérer plus adaptés.
Choix d'un système d'analyse des gaz de combustion
Lors du choix d'un système d'analyse des gaz de combustion, il convient de tenir compte des gaz à mesurer, des plages de concentration prévues, de la température des gaz de combustion, de la teneur en humidité, des exigences en matière d'échantillonnage, ainsi que de l'utilisation prévue de l'analyseur (test mobile ou fixe).
Il est également important de prendre en compte la technologie des capteurs, le traitement des gaz, les équipements d'échantillonnage, le stockage des données et l'environnement dans lequel l'instrument sera utilisé. Le choix d'un équipement conçu pour l'application spécifique permet d'obtenir des mesures de gaz précises et fiables.
Analyseurs de gaz de combustion de MRU Instruments
MRU Instruments propose des équipements professionnels d'analyse des gaz destinés à la combustion, aux émissions et aux applications industrielles. Nos analyseurs de gaz de combustion sont conçus pour les utilisateurs qui ont besoin de mesures fiables des gaz de combustion et des émissions d'échappement.
Que vous recherchiez un système d'analyse des gaz de combustion pour tester le rendement de combustion, analyser les émissions, contrôler des chaudières, analyser des fours ou pour des applications industrielles, MRU Instruments propose des équipements professionnels de mesure des gaz conçus pour une utilisation sur le terrain et en milieu industriel.