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Hagen, Gunter ; Ojha, Binayak ; Wohlrab, Julia ; Kohler, Heinz ; Moos, Ralf:
Anwendung eines thermoelektrischen Gassensors zur Erfassung reduzierender Komponenten in Verbrennungsabgasen von Kleinfeuerungsanlagen.
2017
Veranstaltung: 13. Dresdner Sensor-Symposium 2017
, 04.-06.12.2017
, Dresden, Deutschland.
(Veranstaltungsbeitrag: Kongress/Konferenz/Symposium/Tagung
,
Vortrag
)
DOI: https://doi.org/10.5162/13dss2017/3.5
Volltext
Abstract
Durch Regelung der Verbrennungsluft in mit Scheitholz befeuerten Anlagen kleiner Leistung kann deren Schadstoffausstoß erheblich gesenkt werden, insbesondere, wenn neben der Verbrennungstemperatur und der Sauerstoffkonzentration im Abgas auch der Anteil reduzierender Gase (CO/HC) im Verbrennungsluft-Regelungsverfahren berücksichtigt wird. Gassensoren müssen für diese Anwendung besonders hochtemperaturstabil und alterungsresistent sein. Thermoelektrische Sensoren erfüllen diese Anforderungen. Sie erfassen eine Temperaturdifferenz zwischen einem inerten und einem katalytisch beschichteten Bereich auf der Sensoroberfläche und damit die entstehende Exothermie am Katalysator bei Beprobung mit reduzierenden Gasen. Für die notwendige Aktivität des Katalysators sorgt ein auf der Sensorrückseite aufgebrachter Dickschicht-Heizer, mit dem die absolute Sensortemperatur eingestellt und konstant gehalten wird. Solche Sensoren können in keramischer Dickschichttechnik mit abgasstabilen Materialien hergestellt werden. Messungen im Rauchgas während realer Abbrände zeigen das Potenzial der Anwendung thermoelektrischer Sensoren. Die Signale werden durch simultane Gasanalytik mittels Hochtemperatur-FTIR referenziert. Dafür wurden die Hauptkomponenten, die bei der Verbrennung entstehen, gemäß ihres zu erwartenden Beitrags zur Exothermie am Sensor aufsummiert. Das Sensorsignal, das nur um einen Offset-Wert korrigiert wurde, zeigt eine sehr gute Übereinstimmung mit diesen Daten.