A Mátrai Erőmű intézkedései a szigorodó károsanyagkibocsátási határértékek betartása érdekében

Hasonló dokumentumok
A Mátrai Erőmű intézkedései a szigorodó károsanyagkibocsátási határértékek betartása érdekében

A Mátrai Erőmű intézkedései a szigorodó kibocsátási határértékek betartása érdekében

A Mátrai Erőmű ZRt. Ipari parkjának bemutatása

Üzemlátogatás a Mátrai Erőműbe

Üzemlátogatás a Mátrai Erőműben és a jászberényi GEA EGI hőcserélőgyárában

A Mátrai Erőmű ZRt., mint fenntartó 2007-ben hozta létre ipari parkját, Mátrai Erőmű Ipari Park néven.

A Mátrai Erőmű működése és környezeti hatásai, fejlesztési lehetőségei

MELLÉKLETEK MAGYARORSZÁG ÁTMENETI NEMZETI TERVE CÍMŰ DOKUMENTUMHOZ

Szilárd biomassza energetikai hasznosíthatóságának vizsgálata a Tiszai Erőmű telephelyén

A Mátrai Erőmű nyersanyagbázisa a Mátra és a Bükk hegység déli előterében lévő jelentős lignitvagyon

2017. évi zárójelentés

Szakolyi Biomassza Erőmű kapcsolt energiatermelési lehetőségei VEOLIA MAGYARORSZÁGON. Vollár Attila vezérigazgató Balatonfüred, 2017.

Lignithasznosítás a Mátrai Erőműben

Magyarországi hőerőművek légszennyezőanyag kibocsátása A Vértesi erőműnél tartott mintavételezés

Modern Széntüzelésű Erőművek

Oxyfuel tüzelési technológia megvalósíthatóságának vizsgálata hazai tüzelőanyag bázison

Hagyományos és modern energiaforrások

Környezetvédelmi eljárások és berendezések. Gáztisztítási eljárások május 2. dr. Örvös Mária

Hulladékhasznosító Mű bemutatása

Bakonyi Erőmű Rt. - Ajka

A fenntartható energetika kérdései

MECHATRONIKAI MÉRNÖKI ALAPSZAK. Hulladékégetők füstgáztisztítása

A hulladékégetésre vonatkozó új hazai szabályozás az Ipari Kibocsátás Irányelv tükrében

ELSŐ SZALMATÜZELÉSŰ ERŐMŰ SZERENCS BHD

Hulladékhasznosító mű létesítésének vizsgálata a Tiszai Erőmű telephelyén

Hogy egy országban az egyes erőműfajták

A nagy hatásfokú hasznos hőigényen alapuló kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés terén elért előrehaladásról Magyarországon

Hamburger Hungária Kft. ÖSSZEFOGLALÓ JELENTÉS 2018.

MELLÉKLETEK. következőhöz: AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS IRÁNYELVE

tanév tavaszi félév. Hazánk energiagazdálkodása, és villamosenergia-ipara. Ballabás Gábor

Energiagazdálkodás és környezetvédelem 4. Előadás

tapasztalatai Experiences with the Reconstruction and to- Energy Plant

23/2001. (XI. 13.) KöM rendelet

HU Egyesülve a sokféleségben HU A8-0249/119. Módosítás. Mireille D'Ornano az ENF képviselőcsoport nevében

A háztartási és a nagyüzemi szilárdtüzelés üzemeltetési problémái és károsanyagkibocsátásának

PiAndTECH FluidKAT katalitikus izzóterek

Üzemlátogatás a Mátrai Erőműben és a GEA EGI jászberényi hőcserélőgyárában

Plazma a villám energiájának felhasználása. Bazaltszerü salak - vulkánikus üveg megfelelője.

Energetikai környezetvédő Környezetvédelmi technikus

Tapasztalatok és tervek a pécsi erőműben

Elektronikus Füstgázanalízis

23/2001. (XI. 13.) KöM rendelet

Tóvári Péter 1 Bácskai István 1 Madár Viktor 2 Csitári Melinda 1. Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ Mezőgazdasági Gépesítési Intézet

A Mátrai Erőmű fennmaradási stratégiája

Bodnár István PhD hallgató Miskolci Egyetem Sályi István Gépészeti Tudományok Doktori Iskola

Gázégő üzemének ellenőrzése füstgázösszetétel alapján

IX. Életciklus-elemzési (LCA) Szakmai Rendezvény. Miskolc, December 1-2.

MŰANYAG HULLADÉK HASZNOSÍTÓ BERENDEZÉS

Energiagazdálkodás és környezetvédelem 3. Előadás

A Lengyelországban bányászott lignitek alkalmazása újraégető tüzelőanyagként

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. A mérési jegyzőkönyvet javító oktató tölti ki! Kondenzációs melegvízkazám Tanév/félév Tantárgy Képzés

PTE Fizikai Intézet; Környezetfizika I. 7. Széntermelés, felhasználás fizikája; NB

Elektronikus Füstgázanalízis

Dioxin/furán leválasztás (PCDD/PCDF) dr. Örvös Mária

4. sz. módosítás

Agrár-környezetvédelmi Modul Agrár-környezetvédelem, agrotechnológia. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc

Levegőtisztaság-védelmi mérések, aktuális és várható szabályok

MAGYARORSZÁG LEGNAGYOBB BIOMASSZA ERŐMŰVE FÁSSZÁRÚ BIOMASSZA-TÜZELÉSŰ BLOKK

Európa szintű Hulladékgazdálkodás

Cementgyártás ki- és bemenet. Bocskay Balázs alternatív energia menedzser

Megvalósult és tervezett biomassza projektek. Magyarországon. Vajnai Attila. 15 perc

Megújuló energia, biomassza hasznosítás

Környezetvédelmi eljárások és berendezések

A hulladékégetés jövője Magyarországon. Hulladékhasznosító erőmű megépíthetősége Székesfehérváron.

ERŐMŰVI SALAK-PERNYE ELHELYEZÉS KÜLSZÍNI BÁNYATEREKBEN. Valaska József Mátrai Erőmű Rt. igazgatóságának elnöke

Hatékony fűtés és fűtéstechnológiai ismeretek alacsony jövedelmű csoportok számára

Energetikai Szakkollégium Egyesület

MAGYAR KAPCSOLT ENERGIA TÁRSASÁG COGEN HUNGARY. A biogáz hasznosítás helyzete Közép- Európában és hazánkban Mármarosi István, MKET elnökségi tag

UNIFERRO Kazán és Gépgyártó Kft.

Szilárdtüzelésű kandalló fejlesztések

Az új EU ETS bevezetésének hatása a szénalapú villamosenergia-termelésre

10. Villamos erőművek és energetikai összehasonlításuk

Tüzeléstan előadás Dr. Palotás Árpád Bence

Küzdi Gyöngyi Ágnes ELTE TTK Környezettudomány, földtudományi szakirány Témavezető: Dr. Munkácsy Béla

Újrahasznosítási logisztika. 1. Bevezetés az újrahasznosításba

A biometán előállítása és betáplálása a földgázhálózatba

Hulladékból energiát technológiák vizsgálata életciklus-elemzéssel kapcsolt energiatermelés esetén Bodnár István

Energetikai környezetvédő Környezetvédelmi technikus

A fa mint energiahordozó felhasználási lehetőségei a távhőszolgáltatásban és a fontosabb környezeti hatások

TARTALOMJEGYZÉK 1. KÖTET I. FEJLESZTÉSI STRATÉGIA... 6

Magyar Energetikai Társaság 3. Szakmai Klubdélután

Települési hulladékból visszanyert éghető frakció hasznosítása a cementiparban. Bocskay Balázs alternatív energia menedzser bocskayb@duna-drava.

7. Hány órán keresztül világít egy hagyományos, 60 wattos villanykörte? a 450 óra b 600 óra c 1000 óra

Természeti erõforrások, ásványi nyersanyagok felhasználásának hatékony fejlesztési lehetõségei, energia- és környezetgazdálkodás

A vidékfejlesztési miniszter 71/2012. (VII. 16.) VM rendelete egyes miniszteri rendeletek levegõvédelemmel összefüggõ módosításáról

Tüzelőberendezések Általános Feltételek. Tüzeléstechnika

Megújuló energia akcióterv a jelenlegi ösztönzési rendszer (KÁT) felülvizsgálata

Kazánok. Hőigények csoportosítása és jellemzőik. Hőhordozó közegek, jellemzőik és főbb alkalmazási területeik

H/ számú. országgyűlési határozati javaslat

Sajtótájékoztató február 11. Kovács József vezérigazgató

1. TÉTEL. 2.) Ismertesse a füstgáz-kéntelenítő gipszszuszpenziós rendszerét!

Ligniterőmű fejlesztése a hazai lignitvagyon felhasználásával

VÖRÖSISZAP HASZNOSÍTÁS ROMELT TECHNOLÓGIÁVAL PROJEKT ÖSSZEFOGLALÓ. Feladat. Termékek. Cél. Közreműködők BERUHÁZÁSI TERVEZET

Depóniagáz kinyerése és energetikai hasznosítása a dél-alföldi régióban

A SZENNYVÍZISZAPRA VONATKOZÓ HAZAI SZABÁLYOZÁS TERVEZETT VÁLTOZTATÁSAI. Domahidy László György főosztályvezető-helyettes Budapest, május 30.

A hulladék, mint megújuló energiaforrás

Szennyvíziszap dezintegrálási és anaerob lebontási kísérlete. II Ökoenergetika és X. Biomassza Konferencia Lipták Miklós PhD hallgató

Háztartási kiserőművek. Háztartási kiserőművek

A szén-dioxid megkötése ipari gázokból

MEGÚJULÓ ENERGIA MÓDSZERTAN CSG STANDARD 1.1-VERZIÓ

Átírás:

A Mátrai Erőmű intézkedései a szigorodó károsanyagkibocsátási határértékek betartása érdekében 2014. március 6-án került megrendezésre az Energetikai Szakkollégium Ganz Ábrahám emlékfélévének második előadása, melynek témáját a 2016. január 1-től életbe lépő Ipari Károsanyag-kibocsátási Irányelv (IED) adta. Ennek értelmében a határértékek hazánkban is szigorodnak és betartásukhoz különböző intézkedések szükségesek. Orosz Zoltán, a Mátrai Erőmű Zrt. stratégiai osztályvezetője előadásában ismertette az intézkedéseket megelőző méréseket, vizsgálatokat és az ebből levont következtetéseket. A Mátrai Erőmű Zrt. bemutatása A 950 MW beépített teljesítménnyel rendelkező erőmű az előző évben 5403 GWh villamos energiát értékesített, körülbelül a teljes magyar villamosenergiatermelés 17%-át (A Paksi Atomerőművet követően ez a második legnagyobb részarány). A meglévő öt blokkban (2x100 MW; 1x220 MW; 2x232 MW) és a két gázos egységben (2x33 MW) 90%-ban szenet, 8%-ban biomasszát és 2%-ban gázt tüzelnek el. 1.ábra A lignit két saját tulajdonú forrásból, a bükkábrányi és visontai bányákból érkezik a telephelyre. Mind a két helyen külszíni fejtéssel nyerik ki a lignitet, ellenben lényeges különbségek figyelhetőek meg a szén minőségében és a beszállítás módjában is. A Bükkábrányból származó lignit fűtőértéke, kéntartalma is magasabb és vasúti összeköttetés révén érkezik, míg a visontai szállítószalagon. Az átlagos meddő/szén arány 8,2 m 3 /t, és az átlagos fűtőérték 6,840 kj/kg. Jelenlegi felhasználás mellett közel 100 évre elegendő tüzelőanyag ellátást biztosíthatnának a bányák. A Mátrai Erőmű nem egy teljesen különálló létesítmény, hanem egy ipari park része. Az erőműben keletkező melléktermékek feldolgozására több iparág is a közvetlen közelébe települt. A füstgáz kéntelenítéséből származó gipszből nemes vakolatot, falazóelemet és gipszkartont gyártanak, emellett felhasználják még talajjavításhoz, az alumíniumiparban és a cementiparban is. Ezzel nemcsak a fennmaradó gipsz értékesítése biztosított, hanem a hazai cementgyártás versenyképessége is. A nagymennyiségű 1

pernyét főleg a cementiparban tudják hasznosítani, de útépítéshez és bányák tömedékeléséhez is használják. Sok cég igényel az erőműtől villamos energiát és gőzt, de cserébe, például a bioüzemanyag gyártása közben, a repce észterezése során keletkezett repcepogácsát (fűtőértéke 16-18.000 kj/kg) megvásárolja az erőmű és biomasszaként eltüzeli. Emellett más energetikailag hasznosítható hulladékot és biomasszát is átvesz a térségi termelőktől. Összesen, évente 400.000 tonnányi mezőgazdasági hulladék eltüzelésével termelnek zöldáramot. Fontos szempont volt a kibocsátási-határértékek betartása érdekében tett intézkedések során, hogy a meglévő berendezések és folyamatok optimalizálásával és az eltüzelt anyagok részarányának módosításával, minimális beruházási költséggel tudják azokat véghezvinni. A 2010/75/EU direktíva következményei A direktívában foglaltak szerint 2016. január 1. után a kén-dioxid kibocsátás és a nitrogén-oxidok kibocsátása nem haladhatja meg a 200 mg/nm 3 -es határértéket, míg a porkibocsátás maximuma 20 mg/nm 3 lehet. Ezt megkönnyítendő, az erőmű kérelmet nyújtott be a határidő meghosszabbítására. Az Átmeneti Nemzeti Terv határozata értelmében az SO2 és a por esetében a hosszabbítás sikeresnek bizonyult. (A határidő 2019-re módosult: 2.ábra) Milyen következményekkel jár a határidő meghosszabbítása a SO2 és por esetében, és hogyan hat az elutasítás a NOx-ra? SO2: A kénleválasztók teljesítményét két lépcsőben kell növelni, 2014- ben és 2016-ban. Ehhez az oxidációs levegőrendszer bővítése, a keverőművek teljesítménynövelése, a gipsz szuszpenziós rendszer bővítése és áramlástani szimuláció is szükséges. por: A III-IV-V blokki elektromos porleválasztás hatásfokát növelni kell áramlástani optimalizáció segítségével, és elektromos teljesítménynöveléssel. NOx: A két legrégebbi 100 MW-os blokk 2016. január 1-től mindössze 1500 üzemórát fog működni, mert ezeket már túl költséges lenne olyan szintre felújítani, hogy a határértékeket tartani tudják. Emellett a III-IV-V blokkokon NOx csökkentést kell végrehajtani a tüzelés átalakításával és SNCR beépítésének segítségével. 2

2. ábra Szénmenedzsment rendszer A kontrollmérés során kiderült, hogy amikor kizárólag a bükkábrányi bányából érkezett lignittel tüzeltek, jelentősen megnövekedett a por- és a SO2 kibocsátás. Ezzel szemben, ha a visontai lignitet használták, ezek az értékek csökkentek. (A 3. ábrán B jelű a bükkábrányi lignit, V a visontai.) 3. ábra 3

Ebből messzemenő következtetéseket nem lehetett levonni, szükség volt még a szén elemi analízisére is. Érdekes módon itt nem volt tapasztalható nagyon jelentős eltérés a különböző telepekről érkezett lignit összetételében. Ennek következtében, a jelenség pontosabb megismerése érdekében, ásványtani vizsgálatot végeztek az RWE Niederaußem-i ásványtani laborjában. A vizsgálat során rájöttek arra, hogy a bükkábrányi lignit szilíciumtartalma nem tisztán SiO2 formában van jelen, hanem más elemekkel is vegyületet képez, ezért az olvadáspontja lecsökken és könnyebben megolvad a porszemcse. Következésképpen a lapkás kristályszerkezetből gömb alak lesz, melynek a fajlagos felülete a lehető legkisebb, így a töltésfelvevő képessége is lecsökken és sokkal nehezebb leválasztani. A vizsgálat kimutatta, hogy a Visontai és a Bükki alsótelep leválasztási tulajdonságai azonosak, míg a Bükki főtelep esetében más tűztéri viselkedés és rostély-zagy kiválasztódás figyelhető meg, emellett a fajlagos porellenállása is sokkal rosszabb. Alkáli földfémek jelenlétében jelentősen javul a leválasztás, így fontos a biomassza folyamatos felhasználása. Korábban csak hétköznap érkezett biomassza a telephelyre, de mindenképpen szükségessé vált a hétvégi beszállítás is. Tehát kerülni kell a 100%-os bükkábrányi lignit égetését, és nyári időszakban az alsótelepi beszállítást kell növelni. Szimulációs vizsgálatok során jól láthatóvá vált, hogy a bükkábrányi lignit égetésekor a láng feljebb húzódik a tűztéren belül (4. ábra), így jobban károsítja a kazánt. Ebben az esetben nagyobb mértékű salakosodás figyelhető meg, ami azért veszélyes, mert romlik az égés hatásfoka és több lignit szükséges, ami még tovább gerjeszti a folyamatot. Az öngerjesztő tulajdonság miatt még időszakosan sem szabad megengedni a salakképződést. Másik oldalról tekintve a salak eutektikumot képez, aminek rendkívül alacsony az olvadáspontja, így a kazán nagy ütemben fog károsodni. További következménye a magas hőmérséklet és az abból adódó NOx képződés. 4. ábra 4

Összefoglalva szabályozni kell a két bányából jövő lignit mennyiségét, a lökésszerűen vasúti úton érkező bükkábrányi lignitet mindig vegyíteni kell a tárolt visontai mennyiséggel. Az erőmű területére érkező nyersanyagot rendszeresen forgatni kell, mert idővel romlik a szén minősége. Gazdaságossági szempontból a bükki részarányt kellene növelni, de ezt össze kell vetni a lignit károsanyag-kibocsátásra tett mértékével. Az erőműben lévő mennyiség kezelését cellás módszerrel oldották meg, ahol egy cellában ismert a fűtőérték, a kéntartalom, a hamutartalom és a cellában lévő mennyiség magassága. A biomassza vizsgálatánál kiderült, hogy nagyon gondosan szabályozni kell a különböző termékek részarányát, mert mind más és más hatást fejt ki a tüzeléskor, így kialakult a megfelelő paraméterekkel eltüzelhető BIOMIX összeállítása (5. ábra). 5. ábra NOx kibocsátást csökkentő intézkedések 2007-ben megvizsgálták a malmok, a szénporégők és szénporvezetékek lehetséges módosításait, de ezt csak az V-VI blokkokban valósították meg. A malomban a kopás csökkentése volt az elsődleges szempont, de a légszér hatásfokának és a kiőrlés javítása is kiemelt fontosságú volt. Szénporcsatornák esetében a gáz és porelosztás javítása mellett a kopáscsökkentésre is figyelmet kell fordítani. Az égő és levegőrendszereknél a por és levegősebesség optimalizálása, a levegőeloszlás optimalizálása és a kiégetőlevegő rendszer illesztése prioritásként kezelendő. A régi égőfejnél a 6. ábrán látható hőmérséklet eloszlás alakult ki, amit kompenzálni lehetett a 7. ábrán jelölt módon. Az újak esetében két 5

fő és egy páraégő helyett három egyforma égő szolgáltatja a szükséges hőt. A kiégető levegő elosztását is megvizsgálták szimuláció segítségével, de még nincs végeredménye. 6. ábra 7. ábra 2011-ben SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction) rendszer kísérletet végeztek. Az eredmények nagyon biztatóak, a vizsgált időszak alatt végig a kívánt határértéken belül sikerült tartani a NOx kibocsátást (8. ábra). Ezen felül az ammóniaszökés és a gipsz/pernye tartalma is megfelelőnek bizonyult. A technológia során a tűztérbe közvetlenül fecskendezzük be a leválasztó anyagot, ezért nagyon vigyázni kell a beállításokra, mert károsíthatja a kazán falát. A berendezés viszonylag nagy, költségigényes és rövid élettartamú, de a határidő rövidsége miatt beépítésre került a III. blokkban és 2014-ben a IV. és V. blokkba is. 6

8. ábra Porkibocsátást csökkentő intézkedések A porleválasztást végző elektrofilterek igen nagy beruházási költségűek, így a cseréjük nem jöhet szóba. Ehelyett áramlástani optimalizálással kell a 30 mg/nm 3 -es csökkentést megoldani. A leválasztási teljesítményben jelentős ingadozások figyelhetőek meg aszerint, hogy milyen minőségű a tüzelőanyag. Az elektrofilter be- és kilépő csonkjain a javasolt módosításokat eszközölték egy szórótárcsa beépítésével, aminek lapjai a füstgáz elterelését, szétszórását végzik. Több mint 8 millió cella volt szükséges ehhez a szimulációhoz. Ez megmutatta, hogy a terelőelem nélküli esetben a középső pirossal jelölt részen 5 m/s az áramlási sebesség, ami túl nagy ahhoz, hogy a leválasztás megtörténjen (9.ábra). A módosítás után az eredeti 8,5 mp-es tartózkodási időt sikerült 13 mp-re növelni, ami már megfelelő (10.ábra). 9. ábra 10. ábra 7

A füstgázcsatornák esetében is van lehetőség optimálásra és elvégezték a szimulációt, de ezzel nem érhető el jelentős porkibocsátás csökkentés. SO2 kibocsátást csökkentő intézkedések A Mátrai Erőműben a világon is szinte egyedülálló füstgáz kéntelenítő rendszer működik. Ebből adódhatott az, hogy a várt parabola alakú füstgázszökési görbe a középső központi vezető cső miatt kúp jelleget öltött. Ennek kiküszöbölésére üvegszálas erősítésű terelőgallérokat alkalmaztak. (11.ábra) 11. ábra Ennek az értéknek 250-ről 200 mg/nm 3 -re kell csökkenni, de mivel a két régi blokk kevesebbet fog üzemelni, így ezt nem lesz nehéz betartani. Összefoglalás A Mátrai Erőmű nagy beruházási költségek nélkül, a meglévő berendezések működésének optimalizálásával és a folyamatok illesztésével nem lesz probléma a határértékek betartásával. Ebben nagy segítség a por és SO2 kibocsátásra engedélyezett eltolt határidő és a két régi blokk üzemóráinak csökkentése. 8