Országos Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Főfelügyelőség KÖRNYEZETVÉDELMI SZAKÉRTŐI NAPOK Magyarországi hőerőművek légszennyezőanyag kibocsátása A Vértesi erőműnél tartott mintavételezés Kovács Márta Budapest, 2007. 06. 06.
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
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.
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)
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.
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.
A nedves füstgázkéntelenítő mű
A nedves füstgázkéntelenítő mű működési rajza ABSZORBER hidrociklon víz vákuumos szalagszűrő tisztított füstgáz füstgáz oxidációs levegő gipsz siló szennyvíz mészkőpor mészkőtej
A kéntelenítés A 2004. 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
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)
Mintavételi helyek
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek I. Részecskeméret-eloszlás eloszlás meghatározása
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 6. 16. Végszűrő előtti közdarab 7. 17. Perforált végszűrő támasztó lemez 8. 18. Kimenő szakasz
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek
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: - 6,3 100 -
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek A szemcseméret eloszlás ábrázolási módjai: 1. Kumulatív szemcseméret eloszlás 100 80 Kumulatív tömeg, % d50 méret alatt 60 40 20 0 0,10 1,00 10,00 100,00 Aerodinamikai részecske átmérő, µm
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
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
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek II. A leválasztott részecskék elektronmikroszkópos vizsgálata
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek Elektronmikroszkópos felvételek x5.000 nagyításban. Száraz porleválasztású mintavételnél
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek 3. fokozat 4. fokozat 5. fokozat 6. fokozat 7. fokozat 8. fokozat
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
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek Elektronmikroszkópos felvételek x5.000 nagyításban. Nedves porleválasztású mintavételnél
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek 4. fokozat 5. fokozat 6. fokozat 7. fokozat 8. fokozat
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek A Végszűrőn leválasztott részecskéknél érdekes kristályépülés figyelhető meg a szűrőszálak felületén
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek III. A PM és 10 a PM frakció 2.5 toxikus elem tartalma
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek PM2,5 ciklon PM10 ciklon
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek Frakció PM2.5 PM10 Minta jele 39 40 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
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek IV. Gőz halmazállapotú higany meghatározása
Mérési eredmények és alkalmazott módszerek
Összefoglaló értékelések Részecskeméret analízis összefoglaló táblázat Erőmű Mátrai Vértesi Bakonyi Pécsi Mérés napja 2007.04.03. 2007.04.25. 2007.04.11. 2007.05.10. 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 590 225 88 158 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
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 23,2 318 8,99 97,2 PM 10 12,7 33,7 1 562 13,1 99,2 Összes: 12 312 38,8 99,7
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
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
Mintavételezés képekben Bakonyi Erőmű Ajka
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben Mátrai Erőmű Visonta
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben Vértesi Erőmű Oroszlány
Mintavételezés képekben
Mintavételezés képekben
Környezeti Elemek Osztály Köszönöm megtisztelő figyelmüket!