Magyarországi hőerőművek légszennyezőanyag kibocsátása A Vértesi erőműnél tartott mintavételezés

Átírás

1 Országos Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Főfelügyelőség KÖRNYEZETVÉDELMI SZAKÉRTŐI NAPOK Magyarországi hőerőművek légszennyezőanyag kibocsátása A Vértesi erőműnél tartott mintavételezés Kovács Márta Budapest,

2 Bevezetés 2001/80/EU Európai Uniós irányelv előírásokat tartalmaz a nagy tüzelőberendezések működési jellemzőire vonatkozó részletes adatszolgáltatásra. Fontos kibocsátási adatok: Összes szilárd anyag PM 10 PM 2,5

3 A villamosenergia rendszerben együttműködő nagy tüzelőberendezésekkel rendelkező társaságok a következők: AES Borsodi Energetikai Kft. AES-Tisza Erőmű Kft. Bakonyi Bioenergia Kft. Bakonyi Erőmű ZRt. Bánhida Erőmű Kft. Budapesti Erőmű ZRt. Csepeli Áramtermelő Kft. Debreceni Kombinált Ciklusú Erőmű Kft. Dunamenti Erőmű ZRt. EMA-POWER Energia Termelő és Szolgáltató Kft. GTER Gázturbinákat Üzemeltető és Karbantartó Kft. Mátrai Erőmű ZRt. Magyar Villamos Művek ZRt. Pannon Hőerőmű ZRt. PANNONGREEN Kft. Tatabánya Erőmű Kft. Vértesi Erőmű ZRt.

4 Vértesi Erőmű Zrt. (hazai barnaszén tüzelés) Mátrai Erőmű Zrt. (lignit tüzelés) PANNONPOWER Erőmű Zrt. Pécsi Erőműve (biomassza tüzelés) Bakonyi Erőmű Ajka (import szén/biomassza tüzelés)

5 Az elvégzett vizsgálatok részecskeméret meghatározása a tisztított füstgázban, kaszkád impaktor segítségével, az impaktorban felfogott részecskék morfológiájának vizsgálata pásztázó elektronmikroszkóp segítségével, ciklonos előleválasztó után nyert PM 10 és PM 2,5 szemcseméret frakció toxikus elem tartalmának meghatározása, gőz halmazállapotú higany koncentráció meghatározása.

6 A technológia Az Oroszlányi Erőmű 240 MW villamos teljesítményű, kondenzációs, főleg villamos energiatermelést végző erőmű. 4 db gőzkazán található: feladatuk a turbinák gőzellátása. A szennyezett füstgázt az abszorberbe, kéntelenítőre vezetik.

7 A nedves füstgázkéntelenítő mű

8 A nedves füstgázkéntelenítő mű működési rajza ABSZORBER hidrociklon víz vákuumos szalagszűrő tisztított füstgáz füstgáz oxidációs levegő gipsz siló szennyvíz mészkőpor mészkőtej

9 A kéntelenítés A júniusában elkészült technológiában a kéntelenítés mészkőből előállított vizes szuszpenzió segítségével történik, gipsz keletkezése mellett. A lejátszódó kémiai reakciók az alábbiak: A mészkő oldódása: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 Reakció az SO 2 -el: Ca(HCO 3 ) 2 + 2SO 2 Ca(HSO 3 ) 2 + 2CO 2 Oxidáció: Ca(HSO 3 ) 2 + CaCO 3 + O 2 2CaSO 4 + CO 2 + H 2 O Gipsz képződés: CaSO 4 + 2H 2 O CaSO 4 x 2H 2 O Az egyesített fő reakció: CaCO 3 + SO 2 + 1/2O 2 + 2H 2 O CaSO 4 x 2H 2 O + CO 2

10 A mintavételezés A szabványos mintavételi helyek az abszorber fölötti nedves kémény 60 m-es szintjén vannak kialakítva. Tisztított gáz kémény (A nyíl az abszorberbe belépő füstgáz vezeték középvonalának helyzetét mutatja)

11 Mintavételi helyek

12 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek I. Részecskeméret-eloszlás eloszlás meghatározása

13 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek 1. Előleválasztó 2. Előleválasztó fedél 3. Előleválasztó fedél kimenő csatlakozóval 4. Beszívó nyílás: 3,2 mm 4,8 mm 6,4 mm 7,9 mm 9,5 mm 12,7 mm 1. Kaszkád impaktor 2. Bemenő szakasz 3. Első gyűjtő tálca 4. 4, 6, 8, 10, 12, 14. Gyorsító fokozatok 5. 5, 7, 9, 11, 13, 15. Gyűjtő tálcák Végszűrő előtti közdarab Perforált végszűrő támasztó lemez Kimenő szakasz

14 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek

15 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek

16 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek

17 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek Az egyes impaktor fokozatok adatai: Fokozat Aerodinamikai részecske átmérő, d50, µm Leválasztott tömeg, mg Relatív tömeg, % Összesített tömeg, % d50 méret alatt 1. 12,7 0,5 7,9 92,1 2. 9,43 0,2 3,2 88,9 3. 3,54 0,3 4,8 84,1 4. 1,81 0,4 6,3 77,8 5. 1,01 1,0 15,9 61,9 6. 0,48 1,2 19,0 42,9 7. 0,18 0,9 14,3 28,6 Végszűr ő - 1,8 28,6 - Összese n: - 6,

18 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek A szemcseméret eloszlás ábrázolási módjai: 1. Kumulatív szemcseméret eloszlás Kumulatív tömeg, % d50 méret alatt ,10 1,00 10,00 100,00 Aerodinamikai részecske átmérő, µm

19 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek 2. Speciális szoftver segítségével Cumulative Percent Below Size Aerodynamic Diameter, micrometers Cumulative Percent by Mass versus Particle Diameter Results for run Vertesi Erőmű01.DIS

20 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek dm/dlogd, mg/dncm Aerodynamic Diameter, micrometers Particle Size Distribution on Differenctial Mass Basis Results for run Vertesi Emőmű01.DIS

21 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek II. A leválasztott részecskék elektronmikroszkópos vizsgálata

22 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek

23 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek Elektronmikroszkópos felvételek x5.000 nagyításban. Száraz porleválasztású mintavételnél

24 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek 3. fokozat 4. fokozat 5. fokozat 6. fokozat 7. fokozat 8. fokozat

25 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek Impaktor méret: 4,0 µg, 3. szűrő Impaktor méret: 2,2 µg, 4. szűrő Impaktor méret: 1,2 µg, 5. szűrő Impaktor méret: 0,6 µg, 6. szűrő Impaktor méret: 0,2 µg, 7. szűrő Impaktor méret: < 0,2 µg, 8. szűrő

26 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek Elektronmikroszkópos felvételek x5.000 nagyításban. Nedves porleválasztású mintavételnél

27 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek 4. fokozat 5. fokozat 6. fokozat 7. fokozat 8. fokozat

28 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek A Végszűrőn leválasztott részecskéknél érdekes kristályépülés figyelhető meg a szűrőszálak felületén

29 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek III. A PM és 10 a PM frakció 2.5 toxikus elem tartalma

30 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek PM2,5 ciklon PM10 ciklon

31 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek

32 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek

33 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek Frakció PM2.5 PM10 Minta jele Mintavétel ideje 10:15-12:26 13:42-15:42 Átszívott száraz véggáz, Nm 3 1,227 1,130 Toxikus elem koncentrációk, mg/nm 3 : Toxikus elem aktuális PM 2.5 frakció 6 % O 2 -re vonatk.* aktuális PM 10 frakció 6 % O 2 -re vonatk.* As 0,06 0,07 0,07 0,09 Cd < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 Co < 0,01 < 0,01 0,01 0,01 Cr < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 Hg < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 Mn 0,4 0,4 0,5 0,6 Ni < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 Pb < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 V 0,05 0,06 0,07 0,09 Összesen: 0,66 0,76 0,82 0,95

34 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek IV. Gőz halmazállapotú higany meghatározása

35 Mérési eredmények és alkalmazott módszerek

36 Összefoglaló értékelések Részecskeméret analízis összefoglaló táblázat Erőmű Mátrai Vértesi Bakonyi Pécsi Mérés napja Kémény Kapcsolódó kazán P1 kéntelenítő 1-3, 5. blokk P1 kéntelenítő 1-4. blokk P1 8. kazán P3 10. blokk Tüzelőanyag 833 t/h barnaszén 240 t/h barnaszén 25 t/h faapríték lengyel feketeszén 49 t/h faapríték Teljesítmény, MW Összes por, mg/nm 3 10,6 2,7 38,8 4,6 PM 10, % 81,4 90,3 33,7 40,5 PM 2,5, % 68,3 81,9 23,2 20,6 PM 1, % 44,0 62,7 7,9 6,5 PM 0,1, % 8,7 11,1 0,2 0,4 Átlagos szemcseméret, µm 1,15 0,67 22,1 13,4 PM 10, mg/nm 3 8,6 2,4 13,1 1,9 PM 2,5, mg/nm 3 7,2 2,2 9,0 1,0 PM 1, mg/nm 3 4,7 1,7 3,1 0,3 PM 0,1, mg/nm 3 1,0 0,2 0,1 <0,1

37 Összefoglaló értékelések Elektrofilter leválasztási hatékonysága a Bakonyi Erőműben Frakció Filter előtt Kumulált, % Filter után Koncentráció, mg/nm 3 Filter előtt Filter után Leválasztási hatásfok, % PM 0,1 0,01 0,19 1,22 0,08 93,8 PM 1 0,55 7,85 67,0 3,05 95,5 PM 2,5 2,59 23, ,99 97,2 PM 10 12,7 33, ,1 99,2 Összes: ,8 99,7

38 Összefoglaló értékelések Toxikus elemek koncentrációja a szilárd anyag PM 2,5 és PM 10 szemcseméret frakciójában, µg/nm 3 Elem As Cd Co Cr Hg Mn Ni Pb V Össz. PM 2,5 2,80 0,01 0,05 <0,2 <0,2 1,6 <0,2 0,1 0,18 4,84 Mátrai PM10 2,69 0,01 0,08 <0,2 <0,2 1,8 0,2 0,1 0,22 5,11 PM 2,5 0,07 <0,01 <0,01 <0,2 0,2 0,4 <0,2 <0,1 0,06 0,76 Vértesi PM10 0,09 <0,01 0,01 <0,2 <0,2 0,6 <0,2 <0,1 0,09 0,95 Erőmű PM 2,5 0,21 0,02 0,21 0,5 0,2 5,7 0,9 1,7 3,11 12,6 Bakonyi PM10 0,16 0,02 0,31 0,5 0,2 7,1 1,4 2,0 3,31 15,0 PM 2,5 <0,04 0,04 <0,02 <0,2 <0,2 0,9 <0,4 <0,1 0,01 1,37 Pécsi PM10 <0,04 0,06 <0,02 <0,2 <0,2 0,9 <0,4 0,1 0,01 1,39

39 Összefoglaló értékelések Gőz halmazállapotú higany a füstgázban, µg/nm 3 Elem Erőmű Mátrai Vértesi Bakonyi Pécsi Hg 6,94 5,26 0,74 0,88

40 Mintavételezés képekben Bakonyi Erőmű Ajka

41 Mintavételezés képekben

42 Mintavételezés képekben

43 Mintavételezés képekben

44 Mintavételezés képekben

45 Mintavételezés képekben

46 Mintavételezés képekben Mátrai Erőmű Visonta

47 Mintavételezés képekben

48 Mintavételezés képekben

49 Mintavételezés képekben

50 Mintavételezés képekben

51 Mintavételezés képekben

52 Mintavételezés képekben

53 Mintavételezés képekben Vértesi Erőmű Oroszlány

54 Mintavételezés képekben

55 Mintavételezés képekben

56 Környezeti Elemek Osztály Köszönöm megtisztelő figyelmüket!