SERAFIN Ewa 1 Metody redukcji szkodliwych substancji powstających w procesie wytwarzania energii w elektrowniach zawodowych WSTĘP Mimo wielu prób i poszukiwań to węgiel ciągle jest podstawowym paliwem w procesie wytwarzania energii elektrycznej w Polsce. Nie negując badań nad innymi technologiami należy w pełni wykorzystać, to czym nasz kraj obdarowała natura. Trzeba jednak uwzględnić wymagania ekologiczne i doskonalić technologie wytwarzania energii bazujące na węglu. 24 listopada 2010 roku została przyjęta Dyrektywa 2010/75/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie emisji przemysłowych (zintegrowane zapobieganie zanieczyszczeniom i ich kontrola), tzw. dyrektywa IED. Wprowadza ona istotne zaostrzenia w sprawie poziomu emisji zanieczyszczeń w krajach członkowskich. Niestety w Polsce ponad połowa emisji dwutlenku węgla powstaje w wyniku użytkowania węgla kamiennego. W ten sam sposób powstaje 86% emisji dwutlenku siarki [8]. Ze spalaniem węgla wiąże się też emisja silnie toksycznych metali ciężkich, takich jak: rtęć, kadm, arsen, ołów, czy pierwiastków promieniotwórczych, takich jak uran i tor. O skali problemu świadczą dane z monitoringu państwowego oraz fakt, że Polska znalazła się w grupie 7 państw, w których przekroczono graniczny poziom zanieczyszczeń 20 μg/m 3. [9] Prognozy Międzynarodowej Agencji Energetycznej (MAE, ang. IEA) do 2030 roku wskazują, że zapotrzebowanie na węgiel w krajach OECD będzie maleć o 1,1% rocznie, ale w Polsce ok. 90% energii elektrycznej powstaje w elektrowniach zawodowych stosujących węgiel kamienny lub brunatny jako paliwo, więc proces ten z pewnością nie będzie tak szybki jak w krajach, które użytkują inne technologie wytwarzania energii. Opracowanie zatem racjonalnej polityki oraz podjęcie strategicznych decyzji dotyczących rozwoju czystych, węglowych technologii energetycznych w celu zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego kraju jest bardzo ważne. Polska posiada własne złoża węgla kamiennego oraz węgla brunatnego, które są w stanie pokryć zarówno obecne potrzeby energetyczne kraju, jak i przewidywane w perspektywie następnych kilkudziesięciu lat. Problemem jest takie zmodyfikowanie technologii węglowych, żeby zmniejszyć poziom emisji niekorzystnych substancji do akceptowalnych poziomów. Już w latach 90-tych ubiegłego wieku elektrownie po modernizacjach z satysfakcją informowały o zmniejszeniu emisji szkodliwych substancji i spełnieniu wymaganych norm. Ten proces ciągle trwa, powstają też nowe metody redukcji zanieczyszczeń, które go wspomagają. 1 WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ W ELEKTROWNIACH ZAWODOWYCH WĘGLOWYCH W elektrowniach cieplnych paliwo spalane jest w specjalnych kotłach wytwarzających parę wodną o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu. W ten sposób energia chemiczna paliwa zostaje zamieniona na energię pary wodnej. Z kolei para rozprężając się w turbinie, wykonuje pracę mechaniczną; zachodzi tu zatem kolejna przemiana energetyczna dostarczająca już energii mechanicznej do napędu generatora. Podstawowymi urządzeniami energetycznego bloku parowego są: kocioł parowy, turbina parowa z upustami regeneracyjnymi i skraplaczem oraz generator. Turbina kondensacyjna jest turbiną parową, której czynnikiem napędzającym jest przegrzana para wodna. Kocioł jest urządzeniem, w którym 1 Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Transportu i Elektrotechniki; 26-600 Radom; ul. Malczewskiego 29. Tel: + 48 48 361-77-05, 361-77-07, Fax: + 48 48 361-77-42, transcomp@uthrad.pl 9460
woda zasilająca zamieniana jest na parę. Składa się m.in. z walczaka, podgrzewacza wody - ekonomizera, przegrzewaczy pary pierwotnej i wtórnej. Kotły opalane są pyłem węglowym, który powstaje przez zmielenie węgla przez młyny. Pył jest wdmuchiwany przez sprężone powietrze do kotła, gdzie ulega spaleniu. W wyniku spalania następuje wzrost temperatury w kotle. Podstawowym obiegiem technologicznym jest obieg para woda, jest to obieg zamknięty znany jako termodynamiczny obieg Rankine a. Para pierwotna przegrzana w przegrzewaczu pierwotnym jest dostarczana w pierwszej kolejności do wysokoprężnej części turbiny, następnie jako para upustowa trafia do wysokociśnieniowego podgrzewacza regeneracyjnego, potem do kotła poprzez ekonomizer na przegrzewacze. Po przegrzaniu w przegrzewaczu międzystopniowym para staje się wtórną i doprowadzana jest kolejno do części średnioprężnej i niskoprężnej turbiny. Wał turbiny jest bezpośrednio połączony z wałem generatora; obie maszyny tworzą turbozespół o poziomej konstrukcji wału. Turbozespół elektrowni cieplnej pracuje zazwyczaj przy prędkości obrotowej 3000 obr\min. W jego skład wchodzi generator synchroniczny wyposażony w jedną parę biegunów. Uzwojenie wzbudzenia jest nawinięte na wirniku wykonanym ze stalowej odkuwki. Uzwojenie to jest zasilane prądem stałym pochodzącym od wzbudnicy, czyli prądnicy napędzanej bezpośrednio z wału lub w inny sposób. Z zacisków tego uzwojenia przewody szynowe wyprowadzają energię elektryczną do transformatora blokowego, który podnosi wartość napięcia do wymaganej wielkości.[2,3,6] 2 SZKODLIWE SUBSTANCJE POWSTAJĄCE PODCZAS WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ Ze względu na chemiczną budowę związków występujących w węglu można wydzielić trzy grupy substancji: substancję organiczną, substancję nieorganiczną (mineralną), wodę. Uwzględniając sposób zachowania się w procesie spalania przyjęło się umownie dzielić substancje tworzące węgiel na substancję palną oraz balast. Do balastu zalicza się wilgoć i części mineralne, z których powstaje popiół. Substancja palna węgla składa się z węglowodorów i związków organicznych, w których skład wchodzą pierwiastki: S, O i N. Nieznaczny udział w substancji palnej mają także niektóre siarczki nieorganiczne Spośród pierwiastków budujących węgiel za palne uważa się tylko węgiel C, wodór H i siarkę S oraz azot N. Tak więc produktami zupełnego utlenienia pierwiastków palnych powinny być tlenki: CO2, H2O i SO2,ewentualnie SO3. Produkt utleniania azotu w spalinach kotłowych to przede wszystkim tlenek azotu NO (ok. 95%) ze względu na jego trwałość w wysokich temperaturach. Zazwyczaj na skutek niedoskonałych warunków spalania, końcowe produkty spalenia zawierają również substancje palne. Jest to zjawisko niepożądane, ponieważ zmniejsza efekt energetyczny procesu (ilość użytecznego ciepła). Procesy spalania paliw (w tym węgla) są podstawowym źródłem skażenia atmosfery stałymi i gazowymi, toksycznymi i nietoksycznymi produktami spalania. Prawie wszystkie składniki spalin można uznać za zanieczyszczające środowisko naturalne. 9461
Emisje ze spalania paliw Węglowodory, C x H y Tlenki siarki, SO 2, SO 3 Tlenki azotu, NO, NO 2, N 2 O Tlenki węgla, CO, CO 2, Para wodna, H 2 O Cząstki stałe, popiół, sadza, koksik, pierwiastki śladowe Rys. 1. Najważniejsze zanieczyszczenia powstające w procesie produkcji energii w elektrowni konwencjonalnej. [3,10] Przedstawione zanieczyszczenia (rys.1) powstają w czasie procesów produkcyjnych, głównie przez spalanie węgla. Wydostając się z kominów fabrycznych, elektrowni, elektrociepłowni, kotłowni rozchodzą się w promieniu kilku a nawet kilkudziesięciu kilometrów w zależności od warunków terenowych i atmosferycznych.[4,5,7,10] 3 METODY REDUKCJI SUBSTANCJI SZKODLIWYCH Zanieczyszczenie środowiska spowodowane emisją substancji toksycznych powstających w procesie wytwarzania energii wymaga opracowania i zastosowania skutecznych metod przeciwdziałania temu zjawisku. Poniżej przedstawiono kilka metod, które znalazły zastosowanie w polskiej elektroenergetyce.[3,7] 3.1 Odpylanie Do usuwania popiołu z gazów spalinowych stosuje się odpylacze mechaniczne, takie jak elektrofiltry oraz filtry workowe (tkaninowe). Na pracę elektrofiltrów znaczny wpływ wywierają właściwości popiołu (zwłaszcza jego opór właściwy). Zmiany w składzie substancji mineralnej, powodowane na przykład wzbogacaniem węgla, zmianą dostawcy lub zmianą technologii spalania skutkują niemożliwością przewidzenia zachowania się popiołu w elektrofiltrze. Filtry workowe są znacznie mniej wrażliwe na zmiany własności popiołu. W większości krajów w energetyce zawodowej stosuje się elektrofiltry lub/i filtry tkaninowe, co pozwala osiągać skuteczność odpylania powyżej 99,5%. 3.2 Odsiarczanie spalin Spalanie paliw zawierających związki siarki jest przyczyną zakwaszenia środowiska. Wśród technologii odsiarczania spalin wyróżnia się metody: odpadowe w których produkty reakcji SO 2 z absorbentem lub adsorbentem są składowane (np. w wyrobiskach) lub odprowadzane do środowiska (np. do morza), półodpadowe w których są otrzymywane produkty, które mogą być wykorzystane lub składowane, przy czym składowanie nie stwarza zagrożeń dla środowiska, 9462
bezodpadowe w których sorbenty są regenerowane i zawracane do procesu, a odzyskany dwutlenek siarki jest poddawany konwersji na produkty użyteczne (np. kwas siarkowy, siarka elementarna). W procesach należących do każdej z tych grup wyodrębnia się metody mokre (absorpcja z reakcją chemiczną), suche (adsorpcja z reakcją chemiczną) i półsuche. Najbardziej rozpowszechnione na świecie są instalacje mokrego odsiarczania spalin, które pomimo iż są najdroższe charakteryzują się najwyższą skutecznością, przekraczającą 90%. Ponad 80% pracujących instalacji odsiarczania spalin opiera się na metodzie mokrej. Metoda mokrego odsiarczania gazów jest to proces, w którym absorbentem jest wodna zawiesina wapna (tzw. metoda wapniowa) lub kamienia wapiennego (metoda wapienna), a produktem końcowym siarczan wapnia. Skuteczność procesu zależy od stosunku stechiometrycznego Ca/S. Zastosowanie dodatkowego etapu utleniania powoduje, że produktem procesu jest czysty gips, będący produktem handlowym, co znakomicie poprawia efekt ekonomiczny procesu odsiarczania. W przeciwnym przypadku produkt stały z procesu jest odpadem, wymagającym zagospodarowania. Istnieje wiele odmian procesów odsiarczania według metody mokrej, różniących się rodzajem zastosowanego absorbentu oraz wytwarzanych produktów ubocznych. 3.3 Spalanie paliw w złożu fluidalnym Spalanie paliw w złożu fluidalnym jest jedną z metod ograniczania emisji S i N. Technologia charakteryzuje się stosunkowo niską temperaturą procesu (850-950 C) co minimalizuje syntezę tlenków azotu z powietrza. Spalanie fluidalne jest bardzo dobrą techniką produkcji energii z węgla. Zasadniczo przeznaczone było do spalania miału węgla kamiennego, ale możliwe było także spalanie mieszanek węgla kamiennego z węglem brunatnym, biomasą drzewną i innymi materiałami. Złoże fluidalne w kotle tworzone było tylko z popiołu powstającego po spaleniu paliwa lub z dodawanego do złoża sorbentu SO 2 (najczęściej kamienia wapiennego). Kocioł wyposażony był w prosty układ sterujący, który przy zadanym strumieniu powietrza fluidyzującego dobieranego do właściwości złoża. Sterownik kotła dobierał strumień dozowanego paliwa pozwalającego utrzymywać temperaturę złoża w założonym przedziale (850 900oC). Nadmiar powietrza jest wtedy zmienny uzależniony od kaloryczności paliwa. 3.4 Odazotowanie spalin (redukcja N ) Podczas spalania pyłu węglowego powstają tlenki azotu w wyniku utleniania azotu zawartego w powietrzu i związków zawartych w paliwach. Metody redukcji tlenków azotu możemy podzielić na dwie grupy, tj.: metoda pierwotna polegająca na zmianach organizacji procesu spalania(zastosowanie palników niskoemisyjnych, spalanie w niższych temperaturach), metoda wtórna mające na celu redukcję N w spalinach poprzez odazotowaniem spalin poza kotłem. 3.5 Nowoczesne technologie zgazowania węgla (IGCC - Integrated Gasification Combined Cycle) Bardzo obiecujące wydaje się podjęcie działań na rzecz nowoczesnych technologii zgazowania węgla (IGCC), dzięki którym można wytwarzać energię elektryczną z węgla przy jednoczesnym ograniczeniu emisji do bardzo niskiego poziomu. Elektrownie stosujące IGCC wykazały swój potencjał w zakresie znacznej redukcji emisji w porównaniu z konwencjonalnymi elektrowniami opalanymi węglem. Doskonalenie technologii utylizacji węgla umożliwia coraz czystsze jego spalanie z malejącą emisją tlenków siarki, azotu, dwutlenku węgla, metali ciężkich i innych zanieczyszczeń. 9463
paliwo en tlen woda en turbina parowa przygoto wanie paliwa reaktor zagazowania syngaz Podgrzanie wody kotłowej oczyszczacz syngazu turbina parowa odpad (żużel) zanieczyszczenia kocioł parowy odzyskowy para spaliny Rys.2 Uproszczony schemat bloku gazowo-parowego ze zgazowaniem paliwa.[7] Do stosunkowo nowych metod zalicza się technologię bloku gazowo parowego ze zintegrowanym zgazowaniem węgla (rys.2). Sam proces zgazowania węgla nie jest nową technologią. Jednak jeszcze do niedawna nie wykorzystywano tego procesu chemicznego do produkcji energii elektrycznej na dużą skalę. W technologii bloku gazowo-parowego ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa, określanym angielskim skrótem IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle), węgiel ulega zamianie na wysokokaloryczny gaz syntezowy (syngaz). Po oczyszczeniu gaz ten kierowany jest do spalania w turbinie gazowej. Część entalpii spalin wylotowych z turbiny zostaje zużyta do wytwarzania pary w kotle odzyskowym. Następnie para napędza turbinę parową z generatorem. Blok realizujący technologię IGCC ma zatem podobną strukturę do szeroko rozpowszechnionych na świecie, a budowanych także i w Polsce, typowych bloków gazowo-parowych na bazie gazu ziemnego. Zasadnicza różnica tkwi jedynie w występowaniu rozbudowanego układu wytwarzania gazu syntezowego z paliwa stałego. Specjaliści wiążą duże nadzieje z dalszym rozwojem technologii zgazowania węgla w energetyce. Oczekuje się, że już za kilka lat bloki te osiągną sprawność 52%, skuteczność odsiarczania 99% i odazotowania spalin 90%, zaś jednostkowy koszt produkcji energii według tej technologii będzie o 25 proc. niższy niż w nowoczesnych blokach z kotłami pyłowymi.[1,7] Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach Strategicznego Programu Badań Naukowych i Prac Rozwojowych p.t.: Zaawansowane technologie pozyskiwania energii uruchomiło projekt pt. Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii. Oczekuje się, że wynikiem badań będzie opracowanie i weryfikacja w skali pilotowej procesów naziemnego i podziemnego zgazowania węgla, jak również opracowanie dokumentacji procesowej układów stanowiących podstawę do budowy przykładowych instalacji zgazowania naziemnego i podziemnego, a w konsekwencji opracowanie dla warunków krajowych strategicznych kierunków rozwoju czystych technologii węglowych z zastosowaniem procesów zgazowania węgla.[11] 3.6 Ograniczanie emisji CO 2 poprzez współspalanie węgla i biomasy W procesach spalania mieszanek węglowych z biomasą mamy do czynienia z dwoma podstawowymi aspektami: efektywności energetycznej układów do spalania tych mieszanek oraz kosztami pozyskania paliwa. Efektywność energetyczna układów zależy od sprawności kotła oraz specyfiki procesu spalania mieszanek odmiennego od spalania samej biomasy czy węgla. Koszty pozyskania paliwa na które składają się: koszty zakupu węgla, koszty pozyskania biomasy oraz koszty przygotowania mieszanek paliwowych. Współspalanie biomasy wymaga przy tym rozwiązania szeregu problemów wiążących się z jej dużą objętością i zawartością wilgoci. 9464
Technologia ta jest bardzo ekonomicznym sposobem chociaż reakcje chemiczne zachodzące wewnątrz pryzm składowanej biomasy stwarzają zagrożenie nadmiernego podnoszenia się temperatury. Przeprowadzone próby dowodzą, że w przypadku kotłów rusztowych dla współspalania biomasy z węglem kamiennym do około 20% udziału energetycznego biomasy w całkowitym strumieniu energii paliwa podawanego do kotła nie są konieczne zmiany konstrukcyjne w istniejących obiektach, współspalanie węgla z biomasą nie powoduje też istotnej zmiany sprawności cieplnej brutto kotła rusztowego natomiast podczas współspalania węgla z biomasą uzyskuje się korzyści ekologiczne i wymierne oszczędności. Współspalanie biomasy z węglem brunatnym powoduje zmniejszenie opłat środowiskowych za emisję zanieczyszczeń pyłowo-gazowych w porównaniu ze spalaniem samego węgla.[4] 3.7 Wychwytywanie i bezpieczne składowanie dwutlenku węgla, technologia CCS Wychwytywanie i bezpieczne składowanie dwutlenku węgla jest możliwe pod warunkiem opanowania technologii efektywnego wydzielania tego gazu ze strumienia gazów powstających w procesie spalania. Obecnie realizowane są takie procesy (wychwytywania CO 2 ), opierając się na ciągle doskonalonych technikach membranowych i na technikach z użyciem stałych i ciekłych adsorbentów. Kolejnym problemem jest przesyłanie zaadsorbowanego i wydzielonego dwutlenku węgla, a największym problemem jest trwałe i bezpieczne jego składowanie. Inny sposób utylizacji CO 2 może polegać na jego konwersji katalitycznej do użytecznych produktów chemicznych. Tym sposobem można wykorzystać jednak tylko niewielką część dwutlenku węgla powstającego w procesach energetycznego spalania paliw. We wszystkich operacjach związanych z eliminacją dwutlenku węgla, tj. separacji, przesyle oraz sekwestracji, następuje utrata części wytworzonej energii, a zatem pełen proces wytwarzania energii z zerową emisją CO 2 będzie miał niższą sprawność niż proces, w którym CO 2 wypuszczane jest do atmosfery. Eksperci są zgodni, że technologia wychwytywania i składowania CO 2 (CO 2 Captureand Storage CCS), wraz z poprawą sprawności konwersji energii, stanie się w nieodległej perspektywie czasowej rozwiązaniem pozwalającym ograniczyć na dużą skalę emisję CO 2, pochodzącego z procesów wytwarzania energii z paliw kopalnych. Pomimo tego, że większość elementów technologicznych jest dostępna, stosowanie technologii CCS jest utrudnione z powodu nieprecyzyjnych przepisów prawnych oraz wysokich kosztów.[5] 3.8 Technologie nadkrytyczne i ultra-nadkrytyczne Termin nadkrytyczny w termodynamice oznacza stan materii, w którym nie ma wyraźnej granicy pomiędzy fazą ciekłą i gazową, a więc nie ma potrzeby oddzielania pary od wody. Elektrownie w których zastosowano technologię nadkrytyczną spalają pył węglowy przy wyższych temperaturach i ciśnieniu pary niż w instalacjach klasycznych. Ta technologia jest już opanowana w stopniu komercyjnym i popularna w USA. Aktualnie na świecie pracuje kilkaset kotłów o parametrach nadkrytycznych. Ciśnienia pary tych jednostek przekroczyły 300 barów, natomiast temperatury osiągnęły poziom 615 stopni C, co zapewniło sprawność bloków około 44%. Sprawności rzędu 50% są oczekiwane przy zastosowaniu ultra-nadkrytycznych parametrów pary. W Polsce pracują jak do tej pory trzy jednostki o parametrach nadkrytycznych: blok 858 MW w Elektrowni Bełchatów, blok 460 MW w Elektrowni Łagisza oraz blok 464 MW w Elektrowni Pątnów, są one w stanie wytworzyć ok. 5% krajowego zapotrzebowania na energię. W trakcie budowy jest kolejny blok w Elektrowni Kozienice. Wzrost sprawności kotła i w konsekwencji całego bloku nie tylko obniżają koszty eksploatacji ale także powodują obniżenie emisji CO 2, SO 2, NOx i innych zanieczyszczeń.[2,4] WNIOSKI Prowadzone na świecie badania naukowe doprowadziły do poważnego wzrostu sprawności klasycznych procesów spalania, rozwoju nowych technik i technologii oraz do znaczącego postępu w obniżaniu negatywnego wpływu spalania węgla na środowisko przyrodnicze. 9465
Najbardziej efektywnym jeśli chodzi o koszty sposobem obniżenia emisji pyłów i dwutlenku siarki oraz ilości odpadów stałych jest poprawa jakości węgla w procesach jego wzbogacania. Wyższa opałowa wartość wzbogaconego węgla powoduje, że do wytworzenia takiej samej ilości energii zużywa się mniej węgla. Dodatkową korzyścią jest również oszczędność na kosztach transportu (zarówno węgla do elektrowni, jak i odpadów z elektrowni, lokowanych w wyrobiskach kopalń). Poprawa sprawności przetwarzania energii węgla na energię finalną również wpływa na mniejsze zużycie paliwa podstawowego oraz na zmniejszenie emisji. Wysoka sprawność (rzędu 50%) jest możliwa do osiągnięcia w nowoczesnych technologiach spalania (np. zastosowanie spalania w warunkach nadkrytycznych). Oczyszczanie spalin jest ostatnią w łańcuchu technologicznym operacją, która ogranicza szkodliwy wpływ spalania na środowisko (zanieczyszczenie powietrza). Stosowanie odpylaczy elektrostatycznych o wysokiej skuteczności pozwala na niemal zupełną eliminację emisji pyłów. Procesy odsiarczania spalin (zwłaszcza metody mokre) zdecydowanie redukują ilość emitowanych tlenków siarki, ale powodują powstawanie dużych ilości stałych produktów ubocznych spalania, niektóre z nich są wykorzystywane, np. gips do produkcji płyt gipsowo-kartonowych, siarczan amonu powstający przy metodzie mokrej amoniakalnej do produkcji nawozu wykorzystywanego w rolnictwie. Nie wszystkie jednak produkty uboczne znajdują zastosowanie bezpośrednie i wymagają dalszej obróbki lub składowania. Redukcję tlenków azotu uzyskuje się poprzez zastosowanie metod pierwotnych(spalanie w niższych temperaturach, palniki niskoemisyjne, spalanie w złożu fluidalnym) lub wtórnych (usuwanie ze spalin). Nowoczesne technologie, dzięki wysokiej sprawności, przyczyniają się również do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla. W wielu krajach świata prowadzone są badania nad tzw. technologiami zeroemisyjnymi, dzięki którym możliwe będzie znaczne ograniczenie emisji CO 2 (poprzez jego wychwytywanie i magazynowanie podziemne). Bardzo obiecujące są badania prowadzone nad technologią zgazowania węgla (np. projekt Narodowego Centrum Badań i Rozwoju realizowany przez AGH oraz partnerów) gdzie wykonano już pomyślnie pilotową instalację podziemnego zgazowania węgla i planuje się dalsze prace dotyczące zarówno poprawy efektywności procesu jak i ograniczenia emisji szkodliwych substancji w tym NOx i CO 2.[1,11] Dzięki tym wszystkim procesom spalanie węgla staje się mniej uciążliwe dla środowiska. Jest to istotne dla takich krajów jak Polska, gdzie węgiel jest najpowszechniej występującym paliwem kopalnym, o w miarę stabilnych i relatywnie niskich cenach. Streszczenie W referacie omówiono najbardziej znanych metod redukcji zanieczyszczeń powstających w procesie wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach cieplnych, w których paliwem jest węgiel kamienny lub brunatny. Technologie, w których paliwem jest węgiel ciągle uważane są za szkodliwe dla środowiska. Dyrektywy Unijne wymuszają na krajach członkowskich ograniczanie ilości zanieczyszczeń trafiających w rożnej postaci do środowiska. Oprócz poszukiwania nowych technologii aktualne są prace nad doskonaleniem technologii już istniejących, w tym technologii opartej na spalaniu węgla. Polska jest zainteresowana takim kierunkiem badań i innowacji ponieważ ok. 90% energii elektrycznej w Polsce powstaje w procesie spalania węgla. Artykuł klasyfikuje i omawia te metody. Methods for the reduction of harmful substances formed in the process of energy generation in power plants Abstract There will be discussed the best known methods for reducing pollution generated in the process of electricity generation in thermal power plants, where the fuel is coal or lignite. The technologies in which the fuel is coal still are considered harmful to the environment. An EU directive expect member states to limit the amount of pollution affecting environment in different forms. Both searching for new technologies and 9466
improving those which already exist in power engineering are noticed in economy, also those based on coal combustion. Poland is interested in the direction of research and innovation because approximately 90% of electricity in Poland is formed by the combustion of coal. Article classifies and discusses these methods. BIBLIOGRAFIA 1. Bartnik R.: Elektrownie i elektrociepłownie gazowo-parowe, WNT 2012. 2. Chmielniak T: Technologie energetyczne, WNT 2008. 3. Elektrownie zawodowe, www.energetyka zawodowa.pl. 4. GIOS, Atmoterm: Wytyczne dotyczące określania uwolnień substancji do środowiska oraz transferów poza miejsce powstawania w ramach rejestru prtr: Instalacje spalania paliw, 2007 5. Lorenz U.: Skutki spalania węgla kamiennego dla środowiska przyrodniczego i możliwości ich redukcji. Kraków, 2005. 6. Pawlik M., Strzelczyk F.: Elektrownie, WNT 2012. 7. Smith J.: IGCC Technology Continues to Develop, Power Engineering 11/2003. 8. Wilczyński M.: Zmierzch węgla kamiennego w Polsce, Instytut na rzecz Ekorozwoju, czerwiec2013 9. Stan środowiska w województwie śląskim, Wojewoda Śląski, Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach 2012 10. Lorenz U.: Skutki spalania węgla kamiennego dla środowiska przyrodniczego i możliwości ich ograniczania, mat. Szkoły Eksploatacji Podziemnej nr 64, Kraków 2005 11. http://www.zgazowaniewegla.agh.edu.pl 9467