Zintegrowane Zapobieganie Zanieczyszczeniom i ich Kontrola (IPPC)

Transkrypt

1 KOMISJA EUROPEJSKA DYREKCJA GENERALNA WCB WSPÓLNE CENTRUM BADAWCZE Insttut Perspektwicznch Studiów Technologicznch (Sewilla) Europejskie Biuro IPPC Zintegrowane Zapobieganie Zanieczszczeniom i ich Kontrola (IPPC) Streszczenie Dokument referencjn na temat najlepszch dostępnch technik dla dużch obiektów energetcznego spalania Maj 2005 r.

2 Streszczenie ii Maj 2005 LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL

3 Streszczenie Duże Obiekt Energetcznego Spalania STRESZCZENIE Niniejsze streszczenie przedstawia główne ustalenia i wnioski w sprawie najlepszch dostępnch technik (Best Available Techniques BAT) i związanch z nimi poziomami emisji. Może bć ono odcztwane jako samodzieln dokument, jednak jako streszczenie, nie przedstawia złożonego charakteru całego dokumentu referencjnego (tzw. BREF-u) (np. wszstkich szczegółów części dotczącącej BAT). Z tego względu nie może bć traktowane zamiennie do pełnego tekstu BREF-u jako instrument prz podejmowaniu deczji w sprawie BAT. Zaleca się też stanowczo cztanie niniejszego streszczenia razem z przedmową i standardowm wprowadzeniem do części dotczącch BAT. W wmianie informacji wzięło udział ponad 60 ekspertów, przedstawicieli organizacji pozarządowch z dziedzin przemsłu i ochron środowiska z Państw Członkowskich. Zakres Niniejsz dokument BREF odnosi się do obiektów energetcznego spalania o nominalnej moc cieplnej przekraczającej 50 MW th. Obejmuje on zarówno przemsł energetczn jak i te gałęzie przemsłu, gdzie wkorzstwane są paliwa konwencjonalne (dostępne w handlu i o specjalnm przeznaczeniu) oraz te jednostki energetcznego spalania, które nie są uwzględnione w dokumentach BREF poświęconch innm sektorom. Za paliwa konwencjonalne uznawane są węgiel kamienn, węgiel brunatn, biomasa, torf, paliwa ciekłe i gazowe (łącznie z wodorem i biogazem). Spalanie odpadów nie zostało uwzględnione, został natomiast omówione zagadnienia współspalania odpadów oraz odzskanego paliwa w dużch obiektach energetcznego spalania. Niniejsz dokument BREF omawia nie tlko proces zachodzące w obiekcie energetcznego spalania, ale również działania przed i po nich następujące, związane bezpośrednio z samm procesem spalania. Obiekt energetcznego spalania, które w charakterze paliwa wkorzstują powstające w trakcie procesu spalania osad lub produkt uboczne, lub paliwa niesprzedawane na rnku w formie paliw o specjalnm przeznaczeniu, a także proces spalania stanowiące integralną część określonego procesu produkcjnego, nie został uwzględnione w niniejszm dokumencie BREF. Przedłożone informacje Do sporządzenia dokumentu BREF zostało wkorzstanch wiele dokumentów, sprawozdań i informacji pochodzącch od Państw Członkowskich, od sektora przemsłu, od podmiotów gospodarczch oraz władz, a także od dostawców wposażenia i od pozarządowch organizacji. Informacje został uzskane w trakcie wizt terenowch w różnch Państwach Członkowskich oraz dzięki osobistm kontaktom i rozmowom na temat wboru technologii oraz doświadczeń w zakresie stosowania technik ograniczającch emisje. Struktura dokumentu W Europie produkcja energii elektrcznej i/lub energii cieplnej jest sektorem wsoce zróżnicowanm. Produkcja energii opiera się na rozmaitch paliwach ogólnie sklasfikowanch w zależności od ich stanu skupienia, w grup paliw stałch, ciekłch i gazowch. W opracowwaniu niniejszego dokumentu zdecdowano się na podejście pionowe, paliwo po paliwie, jednak w trzech początkowch rozdziałach pewne wspólne aspekt i techniki został omówione razem. Europejski Przemsł Energetczn W Unii Europejskiej wszstkie dostępne tp źródeł energii są wkorzstwane do produkcji energii elektrcznej i cieplnej. Krajowe zasob paliwa, takie jak dostępne lokalnie lub na terenie danego kraju zasob węgla kamiennego, węgla brunatnego, biomas, torfu, rop cz gazu ziemnego w dużm stopniu decdują o wborze paliw wkorzstwanch do produkcji energii w każdm z Państw Członkowskich. Ilość energii elektrcznej wtworzona od 1990 r. z paliw kopalnch wzrosła o prawie 16 %, podczas gd zapotrzebowanie wzrosło o około 14 %. Ilość energii elektrcznej wprodukowanej z odnawialnch źródeł energii (łącznie z energią wodną i energią pochodzącą ze spalania biomas) wzrosła ponad przeciętną o około 20 %. LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL Maj 2005 i

4 Streszczenie W zależności od poptu i zapotrzebowania na energię, obiekt energetcznego spalania działają w formie dużch obiektów energetcznego spalania, lub w formie spalarni przemsłowch dostarczającch energii (np. elektrcznej, mechanicznej), par lub energii cieplnej, koniecznch do procesów produkcjnch w przemśle. Wkorzstwane technologie Proces produkcji energii opierają się z zasad na różnorodnch technologiach spalania. W odniesieniu do spalania paliw stałch technologie takie jak spalanie płowe, w złożu fluidalnm lub z wkorzstaniem palenisk rusztowch są uznawane, zgodnie z założeniami niniejszego dokumentu, za BAT. W przpadku paliw ciekłch i gazowch niniejsz dokument za BAT uznaje kotł, silniki oraz turbin gazowe. Wbór technologii stosowanej w danm obiekcie jest uzależnion od krteriów gospodarczch, technicznch, środowiskowch i od uwarunkowań lokalnch takich jak dostępność paliw, potrzeb użtkowe, warunki rnkowe oraz potrzeb sieci przesłowej. Elektrczność jest wtwarzana głównie poprzez produkowanie w kotle opalanm wbranm paliwem par, która jest wkorzstwana do napędzania turbin, która z kolei zasila generator produkując elektrczność. Wdajność cklu parowego jest ograniczona przez konieczność kondensacji par poza turbiną. Niektóre paliwa ciekłe bądź gazowe mogą bć zapalane b napędzać turbin bezpośrednio gazem uzskanm w procesie spalania, lub też mogą bć wkorzstwane w silnikach spalania wewnętrznego, które z kolei napędzaja generator. Każda z technologii ma pewne zalet z punktu widzenia operatora, szczególnie w zakresie dostosowwania produkcji do zmieniającego się zapotrzebowania na energię. Zagadnienia środowiskowe Większość obiektów energetcznego spalania wkorzstuje paliwa i inne surowce stanowiące część naturalnch zasobów Ziemi, przekształcając je w użteczną energię. Najszerzej wkorzstwanm obecnie źródłem energii są paliwa kopalne. Jednak następstwa procesu ich spalania wwierają szkodliw wpłw, nieraz znaczn, na całe środowisko. Proces spalania prowadzi do powstawania emisji do powietrza, wod i gleb. Emisje do powietrza uznawane są za jeden z najpoważniejszch problemów w środowisku. Najważniejsze substancje emitowane do powietrza w wniku procesu spalania paliw kopalnch to SO 2, NO X, CO, pł zawieszon (PM 10) oraz gaz cieplarniane, takie jak N 2O and CO 2. W mniejszch ilościach są emitowane metale ciężkie, związki halogenkowe oraz dioksn. Warunki Poziom emisji prz zastosowaniu najlepszch dostępnch technik oparte są na średniej dziennej w warunkach normalnch prz zawartości O 2 wnoszącej 6 % / 13 % / 15 % (paliwa stałe/ paliwa ciekłe oraz paliwa gazowe/turbin gazowe), co stanowi przkład tpowego obciążenia. W czasie obciążeń szcztowch, okresów rozruchu i włączenia, a także prz problemach związanch z sstemem oczszczania gazów spalinowch należ uwzględnić krótkoterminowe wartości szcztowe, które mogą bć wższe. Rozładunek, przechowwanie oraz obchodzenie się z paliwami i dodatkami do paliw Niektóre z BAT wkorzstwane w celu zapobiegania emisji podczas rozładunku, przechowwania oraz obchodzenia się z paliwami i dodatkami do nich jak np. wapno, wapień, amoniak, itp. został pokrótce przedstawione w Tabeli 1. ii Maj 2005 LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL

5 Streszczenie Duże Obiekt Energetcznego Spalania Pł zawieszon Skażenie wód Zapobieganie pożarom Emisje lotne BAT Wkorzstwanie sprzętu załadowczego i rozładowczego, któr zmniejsza wsokość z kórej spada paliwo do wlewu w celu ograniczenia powstawania lotnego płu (paliwa stałe). W krajach gdzie temperatur nie opadają poniżej 0 C, wkorzstwanie sstemu sprskiwacz wodnch w celu ograniczenia powstawania płu prz przechowwaniu paliw (paliwa stałe). Umieszczanie przenośników w bezpiecznch, otwartch przestrzeniach ponad ziemią w celu uniknięcia uszkodzeń przez pojazd lub inn sprzęt (paliwa stałe). Wkorzstwanie przenośników zamkniętch z dobrze zaprojektowanm, solidnm sprzętem do ekstrakcji i filtracji w punktach przesłowch przenośnika taśmowego w celu uniknięcia emisji płu (paliwa stałe). Racjonalizacja sstemu transportu w celu ograniczenia powstawania i rozprzestrzeniania się płu w miejscu przeładunku (paliwa stałe). Wkorzstwanie dobrch praktk w zakresie projektowania i konstrukcji a także zapewnienie odpowiedniej konserwacji sprzętu (wszstkie tp paliw). Przechowwanie wapna lub wapienia w silosach wposażonch w dobrze zaprojektowan, solidn sprzęt do ekstrakcji i filtracji (wszstkie tp paliw). Magaznowanie na powierzchniach nieprzepuszczalnch z odpowiednim sstemem drenowania, zbierania oraz oczszczania wod dla wtrącenia osadu (paliwa stałe). W celu magaznowania paliw ciekłch wkorzstwanie sstemów zabezpieczonch nieprzepuszczalnm wałem ochronnm, którego pojemność wnosi 75 % maksmalnej pojemności wszstkich zbiorników, lub prznajmniej wnosi tle, co maksmalna pojemność największego z nich. Zastosowanie odpowiedniego oznakowania informującego o zawartości zbiorników, a także odpowiednich sstemów alarmowch i kontroli automatcznej w celu uniknięcia przepełnienia zbiorników (paliwa stałe). Umieszczanie rurociągów w bezpiecznch, otwartch przestrzeniach ponad ziemią tak, ab możliwe bło szbkie wkrcie przecieków, a także w celu uniknięcia uszkodzeń przez pojazd lub inn sprzęt. Stosowanie rur o podwójnch ściankach tam gdzie rur są trudno- lub niedostępne, a także automatcznego monitorowania przestrzeni międz ściankami (paliwa ciekłe lub gazowe). Zbieranie wód, które odpłwając z terenu, gdzie jest magaznowane paliwo zmwają je (wód opadowch) i poddawanie ich oczszczaniu (poprzez wtrącanie osadu lub w oczszczalni ścieków) przed dokonaniem zrzutu (paliwa stałe). Monitorowanie terenu, na którm magaznowane jest paliwo stałe przez sstem automatczne w celu wkrcia pożarów spowodowanch przez samozapalenie, a także w celu wkrcia miejsc szczególnie narażonch na rzko (paliwa stałe). Wkorzstwanie sstemów wkrwania i alarmowania o przeciekach gazów palnch (paliwa ciekłe i gazowe). LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL Maj 2005 iii

6 Streszczenie Wdajne wkorzstwanie zasobów naturalnch Amoniak i związane z nim zagrożenie zdrowia i bezpieczeństwa Wkorzstwanie turbin rozprężnch w celu odzskania energii ze sprężonch gazów palnch (transport gazu ziemnego gazociągami wsokoprężnmi) (paliwa ciekłe i gazowe). Wstępne podgrzewanie gazu palnego poprzez wkorzstanie ciepła odzskanego z kotła lub z turbin gazowej (paliwa ciekłe i gazowe). Dla celów przeładunku i magaznowania czstego ciekłego amoniaku: zbiorniki ciśnieniowe do przechowwania czstego ciekłego amoniaku >100 m 3 powinn znajdować się pod ziemią i posiadać podwójne ścian, zbiorniki o pojemności 100 m 3 lub mniejszej powinn bć termicznie odprężone (wszstkie tp paliw), Stosowanie wodnego roztworu amoniaku stanowi mniejsze zagrożenie niż magaznowanie i przeładunek czstego ciekłego amoniaku (wszstkie tp paliw). Tabela 1: Niektóre z najlepszch dostępnch technik dotczącch magaznowania i przeładunku paliw i ich dodatków Wstępna obróbka paliw Wstępna obróbka paliw stałch polega głównie na sporządzaniu mieszanek i mieszaniu ich w taki sposób, ab zapewnić stabilne warunki spalania i ograniczć emisje szcztowe. Suszenie paliwa w celu ograniczenia zawartości wod w torfie i biomasie jest uznawane za BAT. W odniesieniu do paliw ciekłch za BAT uznawane jest wkorzstwanie urządzeń do obróbki wstępnej takich jak urządzenia oczszczające olej napędow wkorzstwane w turbinach gazowch i silnikach. W obróbce ciężkiego oleju opałowego (HFO) wkorzstwane są takie urządzenia jak elektrczne lub parowe podgrzewacze z wężownicą, sstem dozowania demulgatora, itp. Sprawność cieplna Ostrożne gospodarowanie zasobami naturalnmi oraz efektwne wkorzstwanie energii są dwoma podstawowmi wmogami drektw IPPC. Z tego względu efektwność produkcji energii jest ważnm wskaźnikiem poziomu emisji CO 2, gazu, któr ma wpłw na zmian klimatu. Jednm ze sposobów ograniczenia emisji CO 2 na jednostkę wprodukowanej energii jest optmalizacja zużcia energii i procesu jej produkcji. Wzrost sprawności cieplnej wwiera wpłw na warunki obciążenia, sstem chłodzenia, emisję, tp wkorzstwanego paliwa, itd. Kogeneracja, czli produkcja skojarzona energii elektrcznej i cieplnej (CHP) jest uznawana za najlepsz sposób ograniczenia łącznej ilości emisji CO 2 i jest zawsze brana pod uwagę prz budowie nowch elektrowni, jeśli tlko lokalne zapotrzebowanie na energię cieplną jest wstarczająco duże, b zagwarantować opłacalność wbudowania obiektu stosującego droższe rozwiązanie kogeneracjne, w przeciwieństwie do konwencjonalnch elektrowni lub elektrociepłowni. Wnioski BAT dotczące zwiększenia sprawności cieplnej oraz związane z tm poziom są pokrótce przedstawione w tabelach od 3 do 5. Należ podkreślić, że pod tm względem obiekt opalane HFO są uznawane za równie wdajne, co elektrownie wkorzstujące węgiel kamienn. Paliwo kamienn i brunatn Nowe Kogeneracja (CHP) Jednostkowa sprawność cieplna (netto) (%) Istniejące iv Maj 2005 LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL

7 kamienn PC (DBB i WBB) Streszczenie Duże Obiekt Energetcznego Spalania Możliwa do zrealizowania poprawa sprawności cieplnej zależ od poszczególnch obiektów, ale przkładowo poziom 36*-40% lub przrostowa poprawa wnosząca więcej niż 3 punkt procentowe mogą bć uznane za powiązane z wkorzstwaniem technologii BAT w istniejącch zakładach FBC >41 PFBC >42 PC (DBB) FBC >40 brunatn PFBC >42 PC: spalanie płowe DBB: Kocioł z odprowadzaniem żużla w stanie płu WBB: Kocioł z odprowadzaniem żużla w stanie ciekłm FBC: spalanie w złożu fluidalnm PFBC: ciśnieniowe spalanie w złożu fluidalnm * W kwestii tej wartości pojawił się podzielone opinie, które został prztoczone w sekcji głównego dokumentu. Tabela 2: Poziom sprawności cieplnej związane z zastosowaniem BAT dla obiektów energetcznego spalania opalanch węglem kamiennm i węglem brunatnm Jednostkowa sprawność cieplna (netto) (%) Paliwo Techniki łączone Sprawność Wkorzstanie paliwa elektrczna (CHP) Paleniska rusztowe Około Biomasa Ruszt narzutow >23 Zależnie od zastosowania FBC (CFBC) >28 30 danego zakładu i od Torf FBC (BFBC i CFBC) >28 30 poptu na energię cieplną i elektrczną FBC: spalanie w złożu fluidalnm CFBC: spalanie w crkulacjnm złożu fluidalnm BFBC: spalanie w wirowm złożu fluidalnm CHP: Kogeneracja Tabela 3: Poziom sprawności cieplnej związane z zastosowaniem BAT w obiektach energetcznego spalania opalanch torfem i biomasą Nie został ustalone określone wartości sprawności cieplnej prz wkorzstaniu paliw ciekłch w kotłach i silnikach. Jednak w sekcjach poświęconch odpowiednim rozwiązaniom technicznm BAT zostało przedstawionch kilka godnch uwagi technologii. Rodzaj zakładu Sprawność elektrczna (%) Nowe Istniejące Wkorzstanie paliwa (%) Nowe i istniejące Turbina gazowa Turbina gazowa Silnik gazow Silnik gazow Silnik gazow z HRSG w trbie >38 > CHP Kocioł opalan gazem Kocioł opalan gazem CCGT Ckl łączon z lub bez dodatkowego opalania (HRSG) tlko dla produkcji energii elektrcznej LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL Maj 2005 v

8 Streszczenie Ckl łączon bez dodatkowego opalania (HRSG) w trbie CHP <38 < Ckl łączon z dodatkowm opalaniem (HRSG) w trbie CHP <40 < HRSG: kocioł odzskow CHP: Kogeneracja Tabela 4: Wdajność obiektów energetcznego spalania opalanch gazem w powiązaniu z zastosowaniem BAT Emisje płu zawieszonego Pł zawieszon emitowan podczas spalania paliw stałch lub ciekłch powstaje prawie w całości z ich frakcji mineralnej. W procesie spalania paliw ciekłch złe warunki spalania prowadzą do powstawania sadz. Spalanie gazu ziemnego nie powoduje znacznej emisji płu. W tm wpadku poziom emisji płu pozostaje zazwczaj dużo poniżej wartości 5mg/Nm 3, bez stosowania żadnch dodatkowch środków technicznch. Za najlepszą dostępną technikę, wkorzstwaną w celu odplania gazów z nowch i już istniejącch obiektów energetcznego spalania, uważane jest stosowanie odplacz elektrostatcznch bądź filtrów tkaninowch. Te ostatnie zazwczaj pozwalają utrzmwać poziom emisji poniżej 5 mg/nm 3. Stosowanie samch tlko odplacz cklonowch i mechanicznch nie jest uznawane za technikę BAT, mogą one jednak bć stosowane we wstępnej fazie oczszczania gazów spalinowch. Wnioski dotczące technik BAT stosowanch do odplania, oraz powiązane z nimi poziom emisji, został pokrótce przedstawione w tabeli 5. Dla obiektów energetcznego spalania o moc cieplnej ponad 100 MW th, a szczególnie dla tch o moc ponad 300 MW th poziom emisji płu są niższe, ponieważ techniki FGD (odsiarczania gazów spalinowch), już uwzględnione we wnioskach dotczącch BAT w zakresie odsiarczania, również przczniają się do ograniczenia poziomu emisji płu zawieszonego. Moc (MW th ) Poziom emisji płu (mg/nm 3 ) Rozwiązania BAT umożliwiające osiągnięcie tch poziomów kamienn Paliwa ciekłe do Biomasa i torf i brunatn kotłów Istnieją Istniejąc Istniejąc Nowe Nowe Nowe ce e e * 5 30* * 5 30* ESP lub FF * 5 25* * 5 25* > * 5 20* * 5 20* ESP lub FF w połączeniu z FGD (na mokro, sd lub dsi) dla PC ESP lub FF dla FBC Uwagi: ESP: Odplacz elektrostatczn FF: Filtr tkaninow FGD (na mokro): Odsiarczanie gazów spalinowch na mokro FBC: Spalanie w złożu fluidalnm sd: Prawie such dsi: Wtrsk suchego sorbentu * W kwestii tch wartości pojawił się podzielone opinie, które został prztoczone w sekcjach oraz głównego dokumentu. vi Maj 2005 LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL

9 Streszczenie Duże Obiekt Energetcznego Spalania Tabela 5: Rozwiązania BAT w zakresie ograniczenia emisji płu zawieszonego z niektórch obiektów energetcznego spalania Metale ciężkie Emisja metali ciężkich wnika z faktu, że stanowią one naturaln składnik paliw kopalnch. Większość z rozważanch metali ciężkich (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Se, V, Zn) ulatnia się w formie związków organicznch (np. tlenków, chlorków) razem z cząstkami płu. Z tego względu techniką BAT stosowaną w celu ograniczenia emisji metali ciężkich jest zazwczaj wkorzstwanie odplacz o wsokiej wdajności takich jak ESP lub FF. Tlko Hg i Se są prznajmniej częściowo obecne w fazie gazowej. Rtęć, w temperaturach, w którch normalnie pracują urządzenia kontrolne wkazuje wsokie ciśnienie w fazie gazowej i w związku z tm zdolność pochłaniania jej przez urządzenia odplające może bć bardzo różna. Dla ESP lub FF stosowanch w połączeniu z technikami FGD takimi jak mokre płuczki wieżowe z kamieniem wapiennm, płuczki z suszarkami rozpłowmi lub wtrsk suchego sorbentu, przeciętn wskaźnik usuwania Hg wnosi 75 % (50 % dla ESP oraz 50 % dla FGD), a prz dodatkowm zastosowaniu SCR przed odplaniem można uzskać nawet 90 %. Emisje SO 2 Emisje tlenków siarki są wnikiem obecności siarki w paliwie. Gaz ziemn jest zazwczaj uznawan za woln od siarki. Tak nie jest w przpadku niektórch gazów przemsłowch i wówczas odsiarczanie paliwa gazowego może bć konieczne. W normalnch warunkach dla obiektów energetcznego spalania opalanch paliwem stałm lub ciekłm za BAT uznawane jest wkorzstwanie paliwa o niskiej zawartości siarki i/lub odsiarczanie. Jednak, wkorzstwanie paliwa o niskiej zawartości siarki w obiektach o moc ponad 100 MW th w większości wpadków może bć uznane najwżej za dodatkow środek mając na celu ograniczenie emisji SO 2, w połączeniu z innmi środkami. Obok wkorzstwania paliwa o niskiej zawartości siarki, technikami uznawanmi za BAT są przede wszstkim stosowanie mokrej płuczki wieżowej (wskaźnik zmniejszenia emisji %), oraz odsiarczanie za pomocą płuczki z suszarką rozpłową (wskaźnik zmniejszenia emisji %), którego udział w rnku już teraz wnosi ponad 90 %. Suche techniki FGD, takie jak wtrsk suchego sorbentu, są głównie wkorzstwane w obiektach o moc cieplnej poniżej 300 MW th. Mokra płuczka wieżowa ma tę zaletę, że jednocześnie ogranicza emisje HCl, HF, płu i metali ciężkich. Z uwagi na wsokie koszt stosowanie mokrej płuczki wieżowej nie jest uznawane za technikę BAT w obiektach o moc mniejszej niż 100 MW th. Moc (MW th ) Poziom emisji SO 2 (mg/nm 3 ) kamienn Torf i brunatn Istniej Nowe Istnieją ące Nowe zakład ce zakład Paliwa ciekłe dla kotłów Nowe Istnieją ce Rozwiązania BAT umożliwiające osiągnięcie tch poziomów LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL Maj 2005 vii

10 Streszczenie * * * * (FBC) (FBC) * > * (CFBC/ PFBC) * * (CFBC/ PFBC) * * (FBC) (FBC) (FBC) * * * * Paliwo o niskiej zawartości siarki lub/oraz FGD (dsi) lub FGD (sds) lub FGD (na mokro) (w zależności od rozmiaru obiektu). Płuczki wieżowe z wodą morską. Techniki łączone dla ograniczenia poziomów emisji NO x i SO 2. Wtrsk wapienia (FBC). Uwagi: FBC: Spalanie w złożu fluidalnm CFBC: spalanie w crkulacjnm złożu fluidalnm PFBC: ciśnieniowe spalanie w złożu fluidalnm FGD (na mokro): Odsiarczanie gazów spalinowch na mokro FGD (sds): Odsiarczanie gazów spalinowch prz pomoc suszarki rozpłowej FGD (dsi): Odsiarczanie gazów spalinowch prz pomoc wtrsku suchego sorbentu * W kwestii tch wartości pojawił się podzielone opinie, które został prztoczone w sekcjach oraz głównego dokumentu. Tabela 6: Techniki BAT w zakresie ograniczenia emisji SO 2 z niektórch obiektów energetcznego spalania Poziom emisji NO X Głównmi tlenkami azotu emitowanmi podczas procesu spalania są tlenek azotu (NO) i dwutlenek azotu (NO 2), wspólnie określane jako NO x. W obiektach energetcznego spalania opalanch miałem węglowm, w odniesieniu do zmniejszenia emisji NO X za rozwiązania BAT uważane są zarówno środki pierwszorzędne, jak i drugorzędne, jak np. SCR (selektwna redukcja katalitczna) w przpadku gd wskaźnik zmniejszenia emisji NO X prz użciu sstemu SCR waha się międz 80 a 95 %. Stosowanie technik SCR lub SNCR (selektwnej redukcji niekatalitcznej) ma tę wadę, że zachodzi możliwość emisji nieprzereagowanego amoniaku (tzw. stężenia nieprzereagowanego amoniaku ). W wpadku małch obiektów energetcznego spalania opalanch paliwem stałm, bez dużch zmian w obciążeniu i o stałej jakości paliwa, za technikę BAT zmniejszającą emisję NO X uważa się technikę SNCR. Dla obiektów energetcznego spalania opalanch miałem węgla brunatnego i torfem, za BAT uznawane jest łączenie różnch środków pierwszorzędnch. Oznacza to np. stosowanie nowoczesnch niskoemisjnch palników NO x w połączeniu z innmi środkami pierwszorzędnmi, takimi jak recrkulacja gazów spalinowch, spalanie etapami (powietrze dodatkowe), dopalanie, itp. Stosowanie tlko środków pierwszorzędnch prowadzi często do viii Maj 2005 LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL

11 Streszczenie Duże Obiekt Energetcznego Spalania niekompletnego spalania, którego rezultatem jest wższ poziom niespalonego węgla w popiołach lotnch a także emisja niewielkich ilości tlenku węgla. W kotłach FBC opalanch paliwem stałm, najlepszmi dostępnmi technikami stosowanmi dla zmniejszenia emisji NO X są rozdział powietrza oraz recrkulacja gazów spalinowch. Nie ma dużej różnic w poziomie emisji NO X pomiędz spalaniem BFBC a CFBC. Wnioski na temat BAT dla zmniejszenia emisji NO X oraz związane z tm poziom emisji dla różnch tpów paliw, został pokrótce przedstawione w tabelach 8, 9 i 10. Moc (MW th ) >300 Technika spalania Paleniska rusztowe Poziom emisji NO X powiązan ze stosowaniem technik BAT (mg/nm 3 ) Nowe Istniejąc e Paliwo * * kamien n i brunatn PC * * CFBC oraz PFBC kamien n kamien n i brunatn PC * PC 90* * PC * BFBC, CFBC i PFBC * PC PC * * BFBC,CFB C i PFBC brunatn kamien n brunatn kamien n i węgiel brunatn kamien n brunatn kamien n i węgiel brunatn Rozwiązania BAT umożliwiające osiągnięcie tch poziomów Pm i/lub SNCR Połączenie różnch Pm z SNCR lub SCR Połączenie różnch Pm Połączenie różnch Pm z SCR lub technikami łączonmi Połączenie różnch Pm Połączenie Pm z SNCR Połączenie różnch Pm z SCR lub technikami łączonmi Połączenie różnch Pm Połączenie różnch Pm LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL Maj 2005 ix

12 Streszczenie Uwagi: PC: spalanie płowe BFBC: spalanie w wirowm złożu fluidalnm CFBC: spalanie w crkulacjnm złożu fluidalnm PFBC: ciśnieniowe spalanie w złożu fluidalnm Pm: środki pierwszorzędne stosowane w celu ograniczenia emisji NO x Selektwna redukcja katalitczna NO x SNCR: Selektwna redukcja niekatalitczna NO x Stosowanie antractu/węgla twardego może prowadzić do podwższenia poziomów emisji NO X z powodu wsokiej temperatur spalania * W kwestii tch wartości pojawił się podzielone opinie, które został prztoczone w sekcji głównego dokumentu. Tabela 7: BAT stosowane w celu ograniczenia emisji NO X z obiektów energetcznego spalania opalanch węglem kamiennm i brunatnm Poziom emisji NO X (mg/nm 3 ) Moc Biomasa i torf Paliwa ciekłe (MW th ) Nowe Istniejące Nowe Istniejące * * * > * * Rozwiązania BAT umożliwiające osiągnięcie tch poziomów Połączenie różnch Pm SNCR/SCR lub łączenie technik Uwagi: Pm: środki pierwszorzędne stosowane w celu ograniczenia emisji NO x SCR: Selektwna redukcja katalitczna NO x * W kwestii tch wartości pojawił się podzielone opinie, które został prztoczone w sekcji głównego dokumentu. Tabela 8: BAT stosowane w celu ograniczenia emisji NO X z obiektów energetcznego spalania opalanch torfem, biomasą i paliwem ciekłm Dla nowch turbin gazowch najlepszą dostępną techniką jest stosowanie palnika ze wstępnm doprowadzaniem powietrza i z niskim poziomem NO X prz zastosowaniu metod suchej (DLN). W wpadku już zainstalowanch trubin gazowch rozwiązaniem technicznm BAT jest wkorzstanie wtrsku wod i par, lub przejście na technikę DLN. Dla opalanch gazem zakładów produkującch silniki, opalanie paliwem niskokalorcznm jest rozwiązaniem BAT podobnie jak stosowanie palnika z niskim poziomem NO X prz zastosowaniu metod suchej wkorzstwane w turbinach gazowch. W wpadku większości turbin i silników gazowch SCR jest uważana za BAT. Przekształcenie sstemu wkorzstującego SCR w sstem wkorzstując CCGT (turbinę gazową o cklu łączonm) jest technicznie możliwe, lecz w wpadku już istniejącch zakładów nie ma uzasadnienia ekonomicznego. Dzieje się tak dlatego, że w projekcie nie zostało przewidziane dość miejsca w kotle odzskowm (HRSG). Rodzaj zakładu Turbina gazowa Poziom emisji powiązan ze stosowaniem technik BAT (mg/nm 3 ) NO x CO Pozi om emis ji O 2 (%) Rozwiązania BAT umożliwiające osiągnięcie tch poziomów x Maj 2005 LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL

13 Nowe turbin gazowe DLN dla już istniejącch turbin gazowch Streszczenie Duże Obiekt Energetcznego Spalania Palniki ze wstępnm doprowadzaniem powietrza i z niskim poziomem NO x prz zastosowaniu metod suchej lub SCR Palniki ze wstępnm doprowadzaniem powietrza i z niskim poziomem NO x prz zastosowaniu metod suchej instalowane w ramach modernizacji zakładu, o ile są dostępne Istniejące turbin gazowe 50 90* Wtrsk wod i par lub SCR Silniki gazowe Nowe silniki Stosowanie paliw niskokalorcznch 20 75* * 15 gazowe lub SCR i katalizator utleniania dla CO Silnik gazow z Stosowanie paliw niskokalorcznch HRSG w trbie 20 75* * 15 lub SCR i katalizator utleniania dla CO CHP Już istniejące silniki gazowe * Ustawienie na niski poziom emisji NO x Kotł opalane gazem Nowe kotł * opalane gazem Palniki z niskim poziomem NO x lub Istniejące kotł SCR lub SNCR * opalane gazem CCGT Palniki ze wstępnm doprowadzaniem Nowe CCGT bez powietrza i z niskim poziomem NO dodatkowego x prz zastosowaniu metod suchej lub opalania (HRSG) SCR Istniejące CCGT bez dodatkowego opalania (HRSG) Nowe CCGT z dodatkowm opalaniem (HRSG) Nowe CCGT z dodatkowm opalaniem (HRSG) 20 90* * w zależ ności od zakła du w zależ ności od zakła Palniki ze wstępnm doprowadzaniem powietrza i z niskim poziomem NO x prz zastosowaniu metod suchej lub wtrsk wod i par lub SCR Palniki ze wstępnm doprowadzaniem powietrza i z niskim poziomem NO x prz zastosowaniu metod suchej oraz palniki z niskim poziomem NO x w kotle lub SCR lub SNCR Palniki ze wstępnm doprowadzaniem powietrza i z niskim poziomem NO x prz zastosowaniu metod suchej lub wtrsk wod i par oraz palniki z niskim poziomem NO x w kotle lub SCR lub SNCR du SCR: Selektwna redukcja katalitczna NO x SNCR: Selektwna redukcja niekatalitczna NO x DLN: Palniki ze wstępnm doprowadzaniem powietrza i z niskim poziomem NO x prz zastosowaniu metod suchej HRSG: kocioł odzskow CHP: kogeneracja CCGT turbina gazowa o cklu łączonm * W kwestii tch wartości pojawił się podzielone opinie, które został prztoczone w sekcji głównego dokumentu. Tabela 9: BAT stosowane w celu ograniczenia emisji NO X i CO z obiektów energetcznego spalania opalanch gazem Emisji CO LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL Maj 2005 xi

14 Streszczenie Tlenek węgla (CO) pojawia się zawsze jako bezpośredni produkt procesu spalania. Najlepszą dostępną techniką stosowaną w celu ograniczenia emisji CO jest spalanie całkowite, które jest wnikiem dobrej konstrukcji paleniska, stosowania wsokiej klas technik monitoringu i kontroli procesu, oraz konserwacji układu spalania. Niektóre z poziomów emisji powiązane ze stosowaniem BAT dla różnch tpów paliw uwzględnione są w sekcjach BAT, jednak w niniejszm streszczeniu prztoczone został włącznie poziom odnoszące się do obiektów energetcznego spalania opalanch gazem. Skażenie wód Obok emitowania substancji zanieczszczającch powietrze, duże obiekt energetcznego spalania są odpowedzialne za duże ilości zrzutów wód (woda pochłodnicza i ścieki) do rzek, jezior i środowiska morskiego. Przed dokonaniem zrzutu jakichkolwiek wód, które odpłwając z terenu, gdzie magaznowane jest paliwo (wod opadowe), zmwają cząstki paliw, należ je zebrać i poddać oczszczaniu (poprzez wtrącanie osadu). W elektrowniach nie można uniknąć pojawiania się niewielkich ilości wod zanieczszczonej ropą naftową (wod popłuczne). Za najlepszą dostępną technikę stosowaną w celu uniknięcia szkód w środowisku uznawane są komor do separacji olejów. Wnioski na temat BAT w zakresie odsiarczania za pomocą mokrej płuczki wieżowej łączą się z kwestią wkorzstwania oczszczalni ścieków. Proces oczszczania ścieków w oczszczalni składa się z serii procesów chemicznch mającch na celu usunięcie metali ciężkich oraz zmniejszenie ilości zanieczszczeń stałch przedostającch się do wod. Proces oczszczania obejmuje korektę ph, wtrącanie metali ciężkich oraz usuwanie zanieczszczeń stałch. Pełna wersja dokumentu zawiera informacje na temat poziomów emisji. Odpad i pozostałości Sektor energetczn poświęcił już wiele uwagi zagadnieniom związanm z wkorzstaniem pozostałości i produktów ubocznch procesu spalania, zamiast składowania ich na składowiskach odpadów. Z tego względu utlizacja i odzsk stanowią najlepsze z dostępnch rozwiązań i jako takie mają pierwszeństwo. Istnieje wiele sposobów utlizacji różnch produktów ubocznch takich jak np. popioł, a do każdego z nich stosowane są odmienne krteria. Niemożliwm bło uwzględnienie ich wszstkich w niniejszm dokumencie BREF. Krteria jakości zazwczaj wiążą się z właściwościami struktur danego odpadu oraz z zawartością szkodliwch substancji, takich jak ilość niespalonego paliwa lub rozpuszczalność metali ciężkich, itp. Produktem końcowm techniki wkorzstującej mokrą płuczkę wieżową jest gips, któr jest artkułem handlowm dla zakładów w większości państw UE. Może on bć sprzedawan i użwan zamiast naturalnego gipsu. Prawie cał gips powstając w elektrowniach jest wkorzstwan przez przemsł produkując płt gipsowo-kartonowe. Czstość gipsu ogranicza ilość wapienia wkorzstwanego w procesie. Współspalanie odpadów i odzskanego paliwa Duże obiekt energetcznego spalania, zaprojektowane i działające zgodnie z najlepszmi dostępnmi technikami, wkorzstują technologie i środki mające na celu usunięcie płu (w tm częściowo metali ciężkich), SO 2 NO x, HCl, HF oraz innch substancji zanieczszczającch, jak również techniki mające zapobiegać skażeniom wód i gleb. Zazwczaj techniki te są uznawane za wstarczające i dlatego są stosowane jako techniki BAT również w procesach współspalania paliw wtórnch, na podstawie wniosków na temat BAT oraz, w szczególności, z uwzględnieniem poziomów emisji związanch ze stosowaniem BAT, a określonch w rozdziałach poświęconch paliwom. Zwiększon wkład substancji zanieczszczającch w sstem opalania, może zostać zrównoważon do pewnego stopnia poprzez wkorzstanie sstemu oczszczania gazów spalinowch, lub przez ograniczenie udziału procentowego paliw wtórnch w procesie współspalania. xii Maj 2005 LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL

15 Streszczenie Duże Obiekt Energetcznego Spalania Z uwagi na wpłw, jaki współspalanie wwiera na jakość pozostałości, głównm problemem jaki usiłują rozwiązać BAT jest utrzmanie jakości gipsu, popiołów, żużlu oraz innch pozostałości i produktów ubocznch na tm samm poziomie jak wted, gd powstają bez współspalania paliw wtórnch dla celów recklingu. Jeśli współspalanie prowadzi do znacznego zwiększenia objętości odpadów z produktów ubocznch bądź pozostałości, lub do zwiększenia zanieczszczenia metalami ciężkimi (np. Cd, Cr, Pb) cz dioksnami, należ podjąć dodatkowe środki zapobiegawcze. Stopień porozumienia Niniejsz dokument zskał duże poparcie członków Technicznej Grup Roboczej (TWG). Jednak zainteresowan sektor przemsłu oraz głównie dwa spośród Państw Członkowskich nie poparł w pełni niniejszej wersji ostatecznej projektu i przedstawił tzw. "opinie podzielone" odnosząc się w szczególności do wniosków dotczącch BAT, wdajności oraz poziomów emisji dla węgla kamiennego i brunatnego, paliw ciekłch i gazowch, związanch ze stosowaniem BAT a także do wkorzstwania SCR z uwagi na koszt. Zgłoszone zastrzeżenia dotczł faktu, że proponowane poziom emisji, związane ze stosowaniem BAT są generalnie zbt niskie zarówno dla nowch jak i dla już istniejącch elektrowni. Należ jednak zauważć, że górne poziom emisji związanch ze stosowaniem BAT, w szczególności dla istniejącch zakładów, są podobne do dopuszczalnch wielkości emisji (ELV s) obecnie obowiązującch w niektórch Państwach Członkowskich. Część zainteresowanego sektora przedstawiła oddzielną opinię na temat tego, na ile niniejsz dokument odzwierciedla doświadczenia i warunki prac wszstkich dużch obiektów energetcznego spalania. Potwierdza to zdanie członków TWG, że poziom BAT są rozsądne a także dowodzi, że rozważane poziom BAT są już osiągane w wielu zakładach na terenie Europ. WE inicjuje i wspiera w ramach swoich programów badań naukowch i rozwoju technologicznego serię projektów z zakresu czstch technologii, nowch technologii obróbki ścieków, recklingu oraz strategii zarządzania. Projekt te będą mogł wnieść pożteczn wkład w prace nad przszłm przeglądem dokumentów BREF. Z tego względu cztelnic są proszeni o informowanie EIPPCB o wszelkich, mającch znaczenie dla niniejszego dokumentu rezultatach badań (zob. także przedmowę do niniejszego dokumentu). LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL Maj 2005 xiii

16 Concluding Remarks xiv Ma 2004 LF/EIPPCB/LCP_BREF_FINAL