KWALIFIKACJA CHM5 - CZERWIEC 2022

PYTANIE NR 21.
Zastąpienie oleju opałowego i węgla kamiennego gazem ziemnym przy wytwarzaniu ciepła, spowoduje zwiększone zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego
Ilustracja przedstawia tabelę z danymi dotyczącymi emisji zanieczyszczeń do atmosfery w odniesieniu do 1 GJ ciepła
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zastąpienie węgla i oleju opałowego gazem ziemnym zmienia skład spalin.
W zależności od warunków spalania może rosnąć udział produktów niecałkowitego spalania. Odpowiedź "CO" odnosi się do tlenku węgla, którego ilość silnie zależy od jakości spalania, dopływu tlenu i regulacji palnika.

Pełne wyjaśnienie:

Przy zmianie paliwa z węgla kamiennego lub oleju opałowego na gaz ziemny zmienia się zarówno skład paliwa (m.in. zawartość węgla, siarki), jak i mechanizm spalania (paliwo gazowe miesza się z powietrzem inaczej niż paliwa stałe/ciekłe). Skutkiem jest zmiana profilu zanieczyszczeń w spalinach.

Odpowiedź "CO" (tlenek węgla) wiąże się bezpośrednio z niecałkowitym spalaniem. CO powstaje, gdy w strefie reakcji brakuje tlenu, mieszanie paliwa z powietrzem jest niewystarczające albo czas dopalania jest zbyt krótki. Dlatego przy eksploatacji urządzeń grzewczych (regulacja palnika, dopływ powietrza, stan dysz i wymiennika, ciąg kominowy) właśnie CO bywa wrażliwym wskaźnikiem jakości procesu spalania.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są mniej adekwatne w tym ujęciu?

  • "CO2" jest produktem całkowitego spalania węgla w paliwie. Jego emisja zależy głównie od ilości spalonego węgla (w sensie pierwiastka) i zapotrzebowania na energię. Zmiana paliwa często wpływa na CO2, ale nie opisuje typowego "zwiększenia zanieczyszczenia" związanego z pogorszeniem warunków spalania.
  • "SO2" (dwutlenek siarki) zależy przede wszystkim od zawartości siarki w paliwie. Profil emisji SO2 jest z reguły mocno powiązany z jakością paliwa, a nie z samą regulacją palnika w takim stopniu jak CO.
  • "NO2" jest częścią grupy tlenków azotu (NOx). Emisja NOx silnie zależy od temperatury płomienia i warunków spalania, ale w praktyce analizuje się zwykle NOx łącznie, a nie wyłącznie NO2. Bez doprecyzowania warunków pracy instalacji trudno jednoznacznie przesądzić o kierunku zmiany samego NO2.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniach o spalanie pojawia się wątek "jakości spalania" lub "zmiany warunków procesu", to odpowiedzi związane z niecałkowitym spalaniem (jak CO) często są kluczowe. Z kolei SO2 wiąże się głównie z siarką w paliwie, a CO2 z bilansem węgla i zużyciem energii.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
CO (tlenek węgla) powstaje głównie przy niecałkowitym spalaniu, gdy brakuje tlenu, mieszanie paliwa z powietrzem jest słabe lub czas dopalania jest za krótki. Jest to ważny wskaźnik jakości pracy kotła/palnika i może rosnąć przy złej regulacji instalacji.
SO2 jest związany przede wszystkim z zawartością siarki w paliwie. Im więcej siarki w węglu lub oleju, tym większy potencjał emisji SO2. Warunki spalania mają znaczenie, ale kluczowe jest "ile siarki wchodzi do procesu", bo większość siarki utlenia się do związków siarki w spalinach.
Dla spalania węgla typowe są m.in. pyły, SO2 (z siarki w paliwie), CO2 (produkt całkowitego spalania) oraz NOx (z temperatury płomienia i azotu w powietrzu/paliwie). Udział CO rośnie szczególnie wtedy, gdy spalanie jest niepełne lub instalacja jest źle wyregulowana.
Najczęściej gaz ziemny zmniejsza część emisji (np. związanych z siarką i pyłami), ale nie oznacza to automatycznie braku problemów. Emisje zależą od sprawności urządzenia, regulacji palnika i warunków pracy. Przy nieprawidłowym spalaniu może rosnąć udział produktów niecałkowitego spalania, np. CO.
NO2 to dwutlenek azotu, jeden ze składników tlenków azotu. NOx to grupa związków (głównie NO i NO2) raportowana łącznie, bo w spalinach zachodzą przemiany między tymi formami. Na egzaminie warto pamiętać, że na NOx silnie wpływa temperatura i warunki spalania.
Na CO wpływa m.in. stosunek powietrza do paliwa, czystość i stan palnika, drożność przewodów spalinowych, stabilność płomienia oraz ustawienia automatyki. Zbyt mały dopływ tlenu lub złe mieszanie powodują niedopalenie i wzrost CO, nawet przy paliwie gazowym.
CO2 jest typowym produktem całkowitego spalania węgla w paliwie. Przy dobrym dopaleniu węgiel przechodzi w CO2, a wodór w H2O. Wskaźnikiem niecałkowitego spalania jest raczej CO (oraz inne niedopalone składniki), bo ich obecność sygnalizuje niedobór tlenu lub zbyt krótki czas reakcji.
Szukaj słów kluczowych: "niedopalenie", "zły dopływ powietrza", "zła regulacja palnika", "niecałkowite spalanie". W takich zadaniach poprawna odpowiedź często dotyczy CO. Pytania o SO2 zwykle wiążą się z siarką w paliwie, a o NOx z temperaturą płomienia.
Częste błędy to wybór CO2 "bo zawsze jest najwięcej", mylenie SO2 z NO2 oraz pomijanie informacji o warunkach spalania. Uczniowie też mylą emisję jednostkową (na energię) z emisją całkowitą (w skali roku). Warto zawsze powiązać zanieczyszczenie z mechanizmem jego powstawania.
CO kontroluje się podczas przeglądów i regulacji kotłów/palników oraz w diagnostyce problemów z ciągiem kominowym i dopływem powietrza. Pomiar CO pomaga ocenić, czy spalanie jest kompletne i bezpieczne. W ochronie środowiska to także element oceny oddziaływania źródeł niskiej emisji.
info

Statystycznie 42% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Zastąpienie węgla i oleju opałowego gazem ziemnym zmienia skład spalin.W zależności od warunków spalania może rosnąć udział produktów niecałkowitego spalania."

Źródła:

  • EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook (EEA) – rozdziały dot. emisji ze spalania w sektorze energetycznym/komunalnym, https://www.eea.europa.eu/publications/emep-eea-guidebook-2019 (dostęp 2026-02-27)
  • 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories – Volume 2: Energy (Guidance on emissions from fuel combustion), https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/vol2.html (dostęp 2026-02-27)
  • U.S. EPA, AP-42: Compilation of Air Emissions Factors – rozdziały dot. emisji z procesów spalania, https://www.epa.gov/air-emissions-factors-and-quantification/ap-42-compilation-air-emissions-factors (dostęp 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręczniki z ochrony powietrza i inżynierii środowiska (emisje ze spalania)
  • Materiały o inwentaryzacji emisji (metodyka liczenia i wskaźniki emisji)
  • Opracowania o spalaniu i produktach spalania (CO, NOx, SO2, CO2)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego