Proč se u kotelny řeší CO a NOx

Plynový kotel bývá provozovateli často vnímán jako „čistý“ zdroj. Ve srovnání s kotlem na uhlí nebo těžký topný olej je to obvykle pravda, ale neznamená to, že se na kotelnu nevztahují žádné povinnosti. Při spalování zemního plynu vznikají především oxidy dusíku, označované jako NOx, a při nedokonalém spalování také oxid uhelnatý, tedy CO.

NOx souvisí zejména s teplotou spalování, konstrukcí hořáku, přebytkem vzduchu a seřízením kotle. CO je typický ukazatel kvality spalování. Zvýšené CO často signalizuje problém se spalovacím procesem, špatné seřízení, nedostatečný přívod spalovacího vzduchu, zanesení výměníku nebo jiný provozní problém.

U plynové kotelny se obvykle neřeší prach a síra ve stejném rozsahu jako u pevných nebo kapalných paliv. Hlavním předmětem měření bývají NOx a CO.

Rozhodující je příkon, ne jen výkon

Při zařazení kotle podle zákona o ochraně ovzduší je podstatný jmenovitý tepelný příkon, nikoli pouze tepelný výkon uváděný v běžných technických materiálech. Výkon říká, kolik tepla kotel dodává do systému. Příkon vyjadřuje energii přivedenou v palivu.

Pokud výrobce uvádí pouze výkon a účinnost, příkon se orientačně stanoví jako podíl výkonu a účinnosti.

Údaj	Co znamená	Proč je důležitý
tepelný výkon	teplo využitelné pro vytápění nebo technologii	běžně se uvádí v projektech a katalogových listech
tepelný příkon	energie přivedená v palivu	rozhoduje o zařazení zdroje podle ochrany ovzduší
účinnost	poměr mezi výkonem a příkonem	umožňuje dopočítat příkon, pokud není přímo uveden
celkový příkon kotelny	součet relevantních kotlů podle pravidel zákona	rozhoduje o režimu zdroje a povinnostech

Prakticky řečeno: kotel o výkonu 280 kW nemusí být z hlediska příkonu pod hranicí 300 kW. Pokud má například účinnost 93 %, jeho příkon je přibližně 301 kW. To už může být pro zařazení zdroje rozhodující.

Malý zdroj a vyjmenovaný zdroj

V běžné řeči se stále používá pojem „malý zdroj“. Současná právní úprava však pracuje především s rozdělením na zdroje uvedené v příloze č. 2 zákona o ochraně ovzduší a zdroje, které v této příloze uvedeny nejsou.

U kotlů je klíčová hranice 0,3 MW celkového jmenovitého tepelného příkonu. Kotle od této hranice spadají mezi vyjmenované stacionární zdroje. U kotlů nad 5 MW se režim dále zpřísňuje, například z hlediska požadavků na provozní řád a rozsah dokumentace.

Typ kotelny	Typický režim
kotel do 0,3 MW	zpravidla nejde o vyjmenovaný zdroj podle přílohy č. 2, ale stále se řeší správný provoz a technický stav
kotelna od 0,3 MW do 5 MW včetně	vyjmenovaný stacionární zdroj, typicky kód 1.1. pro kotle
kotelna nad 5 MW	vyjmenovaný zdroj s přísnějším režimem a obvykle širší dokumentací
více kotlů v jedné provozovně	může se posuzovat součet příkonů podle sčítacích pravidel

U více kotlů v jedné kotelně je potřeba posoudit, zda se jejich příkony sčítají. Nestačí proto hodnotit každý kotel izolovaně. Rozhodující může být společné umístění, společný komín nebo technické uspořádání zdrojů.

Palivo: proč je zemní plyn jednodušší než pevná paliva

Druh paliva výrazně ovlivňuje rozsah povinností i očekávané znečišťující látky. U zemního plynu se typicky měří hlavně NOx a CO. U pevných paliv se navíc řeší tuhé znečišťující látky a oxid siřičitý. U kapalných paliv může být situace odlišná podle druhu paliva a obsahu síry.

Palivo	Typicky sledované látky	Praktická poznámka
zemní plyn	NOx, CO	běžné u plynových kotelen
LPG nebo jiné plynné palivo	NOx, CO, případně další podle paliva	nutné ověřit konkrétní palivo
lehký topný olej / plynový olej	NOx, CO, případně SO2	záleží na palivu a režimu zdroje
pevná paliva	NOx, CO, TZL, SO2	obvykle širší rozsah měření a evidence
biomasa	NOx, CO, TZL	záleží na typu kotle a kvalitě paliva

U plynového kotle proto může být měření jednodušší než u kotle na pevná paliva, ale stále musí odpovídat právnímu režimu zdroje, emisním limitům a podmínkám povolení provozu.

Kdy se měří emise CO a NOx

Emise CO a NOx se měří zejména u vyjmenovaných spalovacích zdrojů, tedy typicky u kotelen s celkovým jmenovitým tepelným příkonem od 0,3 MW. Přesný rozsah a interval měření závisí na příkonu, palivu, povolení provozu a případných výjimkách nebo zvláštních podmínkách.

U spalovacích zdrojů se jednorázové měření provádí také po prvním uvedení zdroje do provozu, po změně paliva uvedené v povolení nebo po zásahu do konstrukce či vybavení, který by mohl změnit emise. To je důležité například při výměně hořáků, rekonstrukci kotelny nebo změně spalovací technologie.

Situace	Co se obvykle řeší
nový plynový kotel od 0,3 MW	první měření po uvedení do provozu a nastavení povinností
kotelna 1 až 5 MW na plynné palivo	periodické měření typicky jednou za 3 kalendářní roky
plynový zdroj do 1 MW	u některých zdrojů lze úroveň znečišťování zjišťovat výpočtem
změna paliva nebo hořáku	potřeba ověřit, zda se nezměnily emise
požadavek krajského úřadu nebo ČIŽP	měření podle podmínek povolení nebo kontroly
kotelna nad 5 MW	obvykle přísnější režim a častější či rozsáhlejší povinnosti

U plynových kotlů se při měření obvykle sleduje koncentrace NOx, koncentrace CO, obsah kyslíku, teplota spalin, tlak, vlhkost nebo další veličiny potřebné pro přepočet výsledků na referenční podmínky. Výsledkem není jen samotná hodnota v analyzátoru, ale protokol s přepočtem na stanovené vztažné podmínky.

Periodické měření není servisní kontrola

Měření emisí podle zákona o ochraně ovzduší není totéž co běžná servisní prohlídka kotle. Servisní technik může kontrolovat spalování, účinnost, bezpečnost, nastavení hořáku a provozní stav zařízení. Emisní měření pro účely ochrany ovzduší ale musí být provedeno způsobem odpovídajícím právním a metodickým požadavkům a výsledkem je protokol o měření emisí.

Servisní měření může být užitečné pro seřízení kotle. Úředně použitelné měření emisí však musí být provedeno oprávněnou nebo autorizovanou osobou podle požadavků zákona o ochraně ovzduší.

Rozdíl je praktický:

Kontrola	Účel
servisní kontrola kotle	bezpečnost, účinnost, nastavení hořáku, provozuschopnost
autorizované měření emisí	prokázání plnění emisních limitů a povinností podle ochrany ovzduší
provozní evidence	průběžné doložení provozu zdroje, paliva, hodin a měření
povolení provozu	právní rámec provozu vyjmenovaného zdroje

Provozní evidence kotelny

U vyjmenovaných zdrojů je důležité vést provozní evidenci. Ta má doložit, jak byl zdroj provozován, jaké palivo bylo používáno, jaké byly provozní hodiny a jak byly plněny podmínky povolení provozu. U menších plynových kotelen bývá rozsah evidence jednodušší než u velkých průmyslových zdrojů, ale neměla by chybět základní provozní data.

Provozní evidence obvykle obsahuje zejména údaje o identifikaci zdroje, kotlích, palivu, provozních hodinách, komínech nebo výduších, provedených měřeních, poruchách, údržbě a případných změnách technologie. U plynových kotelen do 5 MW spalujících výhradně zemní plyn mohou být některé požadavky jednodušší, ale vždy je nutné respektovat konkrétní podmínky povolení a aktuální právní režim zdroje.

Prakticky důležité: provozní evidence není jen archiv protokolů. Je to průběžný důkaz, že kotelna byla provozována v souladu s povolením a že zdroj nepřekročil stanovený režim.

Povolení provozu a dokumentace

Pokud je kotelna vyjmenovaným stacionárním zdrojem, obvykle vstupuje do hry povolení provozu vydávané krajským úřadem. U kotlů na zemní plyn do 5 MW může být dokumentace jednodušší než u pevných paliv nebo velkých kotelen, ale stále je potřeba správně určit zařazení, příkon, palivo, komín, emisní limity a způsob zjišťování emisí.

Při nové kotelně, výměně kotlů, navýšení výkonu, změně paliva nebo rekonstrukci spalinové cesty je vhodné ověřit, zda je potřeba nové povolení provozu nebo změna stávajícího povolení. Častým problémem je, že v provozu technicky proběhne výměna kotle, ale dokumentace ochrany ovzduší zůstane nastavena na původní zařízení.

Nejčastější chyby u plynových kotelen

U plynových kotelen se často chybuje v tom, že se zamění výkon za příkon. Pro zařazení zdroje je ale rozhodující příkon. Další častý problém vzniká u více kotlů, kdy se neověří sčítací pravidla a provozovatel posuzuje každý kotel samostatně, přestože kotelna může jako celek spadat do režimu vyjmenovaného zdroje.

Časté je také spoléhání na servisní záznam místo protokolu o měření emisí. Servisní kontrola je důležitá, ale sama o sobě nemusí splnit povinnost jednorázového nebo periodického měření emisí podle ochrany ovzduší. U starších provozů bývá problém i v tom, že povolení provozu neodpovídá aktuálním kotlům, palivu nebo komínům.

Jak postupovat při posouzení kotelny

Nejprve je vhodné zjistit skutečný technický stav: kolik kotlů je instalováno, jaký mají jmenovitý tepelný příkon, jaké palivo spalují, zda pracují do společného komína a zda jde o hlavní nebo záložní zdroj. Poté se ověří zařazení podle přílohy č. 2 zákona o ochraně ovzduší a podmínky případného povolení provozu.

Pokud má kotelna platné povolení, je nutné zkontrolovat, zda odpovídá skutečnosti. Pokud zdroj povolení nemá, ale příkonem už spadá do vyjmenovaných zdrojů, je potřeba řešit právní stav provozu. Teprve potom dává smysl přesně určit, zda se emise CO a NOx mají měřit, v jakém intervalu a na kterém komíně nebo měřicím místě.

Shrnutí

U plynového kotle se emise CO a NOx neměří jen podle obecného dojmu, že jde o „malý“ nebo „čistý“ zdroj. Rozhodující je jmenovitý tepelný příkon, palivo, počet kotlů, způsob odvodu spalin, zařazení podle zákona o ochraně ovzduší a podmínky povolení provozu.

Kotle od 0,3 MW celkového jmenovitého tepelného příkonu obvykle spadají mezi vyjmenované stacionární zdroje. U plynných paliv se v praxi nejčastěji řeší měření NOx a CO, provozní evidence a doložení plnění emisních limitů. U menších plynových zdrojů může být režim jednodušší, ale i tam je potřeba rozlišit servisní kontrolu, provozní evidenci a měření emisí pro účely ochrany ovzduší.

Pošlete nám typy kotlů, jejich jmenovitý tepelný příkon nebo výkon a účinnost, druh paliva, schéma kotelny, informace o komínu a případné povolení provozu. Ověříme zařazení zdroje a navrhneme, zda je potřeba měření emisí CO a NOx, provozní evidence, změna povolení provozu nebo další dokumentace.

Věcná opora článku

Článek vychází zejména z těchto předpisů:

Zákon č. 201/2012 Sb. rozlišuje stacionární zdroje uvedené v příloze č. 2 a zdroje v příloze neuvedené. Příloha č. 2 zahrnuje spalování paliv v kotlích o celkovém jmenovitém tepelném příkonu od 0,3 MW do 5 MW včetně a kotle nad 5 MW. Vyhláška č. 415/2012 Sb. stanovuje intervaly jednorázového měření emisí, specifické emisní limity pro spalovací stacionární zdroje a náležitosti provozní a souhrnné provozní evidence.