Z WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ 104
Tablica 2.10. Dopuszczalne emisje i stężenia wybranych zanieczyszczeń atmosfery w Polsce, wg Dz-U. nr 15/1990 r.
Dopuszczalne emisje z kotłów z suchym odż.użlaniem, g/GJ | ||||||||
Kotły |
węgiel |
so, |
no, |
pyl | ||||
Stare (wymagania do 31.12.1997 r.) |
kamienny |
1240 |
330 |
260 | ||||
brunatny |
1540 |
225 |
195 | |||||
Stare (wymagania od 01.01.1998 r.) |
kamienny |
870 |
170 |
130 | ||||
brunatny |
1070 |
150 |
95 | |||||
Nowe |
kamienny |
200 |
170 |
130 | ||||
Drunatny |
200 |
150 |
95 | |||||
Dopuszczalne stężenia w atmosferze, pg/m3 | ||||||||
Obszary |
stężenia średnie w czasie |
so2 |
NO, |
pyl | ||||
do 1998 r. |
od 1999 r. |
zawieszony | ||||||
Specjalnie chronione |
30 min |
250 |
150 |
150 | ||||
24 h |
75 |
75 |
50 |
60 | ||||
rok |
11 |
II |
30 |
40 | ||||
Pozostałe |
30 min |
600 |
440 |
5(X) | ||||
24 h |
200 |
150 |
150 |
120 | ||||
rok |
32 |
32 |
50 |
50 |
Ścieki wodne z elektrowni nic stanowią poważniejszego zagrożenia dla środowiska naturalnego. Ścieki te stosunkowo łatwo poddają się oczyszczeniu w oczyszczalniach ścieków budowanych w nowych elektrowniach.
Stale odpady produkcyjne powstają z cząstek niepalnych dostarczanych do kotła wraz z paliwem. Krajowy energetyczny węgiel kamienny zawiera 20-=-30% popiołu, a węgiel brunatny 6-h 12%. Koncentracja pyłu w spalinach emitowanych przez krajowe kotły pyłowe wynosi 5-f-15 g/m3.
Dopuszczalne w kraju zanieczyszczenie atmosfery określa Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 12.02.1990 r. (Dz.U. nr 15/1990). Ogranicza ono emisję zanieczyszczeń oraz ich stężenie w powietrzu (tabl. 2.10), a ponadto określa dopuszczalny roczny opad pyłu w ilości:
— 40 g/m2 dla obszarów specjalnie chronionych (uzdrowiska, parki, rezerwaty itp.),
— 200 g/m2 dla pozostałych obszarów.
Ważne ograniczenia ekologiczne dla energetyki krajowej wynikają również z międzynarodowych zobowiązań podpisanych przez Polskę, a zwłaszcza:
— Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu, wymagającej m.in. stabilizacji emisji C02 na poziomie 1988 r. do 2000 r., a następnie jej redukcję;
— tak zwany II Protokół Siarkowy, wymagający obniżenia emisji S02 o 66% do 2010 r. w stosunku do roku 1980.
Ograniczenie zanieczyszczeń dostających się do atmosfery dotyczy wszystkich źródeł, a więc oprócz elektrowni również tzw. tła zanieczyszczenia, czyli zanieczyszczeń wydzielających się z innych źródeł. Ze względu na granulację pyłu emitowanego z kominów nowych elektrowni najistotniejsze jest spełnienie wymagań dotyczących rocznego opadu pyłu na powierzchnię ziemi.
Rozkład opadu pyłu wokół elektrowni zależy od warunków atmosferycznych (prędkość i kierunki wiatrów), wysokości komina, granulacji popiołu i wielu innych czynników.
Rys. 2.18. Rozkład rocznego opadu pyłu wokół elektrowni o mocy 1000 MW (a) i róża wiatrów (b)
a)
7Mg/lkm2-a)
b)
Grubsze frakcje popiołu (> 100 pm) opadają bliżej komina (maksymalny opad w odległości mniejszej niż 1 km), a drobne frakcje rozprzestrzeniają się w odległości kilku kilometrów. Na rysunku 2.18 przedstawiono dla przykładu izokonie opadu pyłu wokół jednej elektrowni.
Podstawowym sposobem ograniczenia emisji pyłów z elektrowni jest stosowanie elektrofiltrów. Teoretyczną skuteczność odpylania można oszacować z empirycznego wzoru Deutscha
(2.47)
w którym: ve — prędkość ruchu ziaren pyłu w polu elektrostatycznym; / — długość pola elektrostatycznego wzdłuż drogi spalin; osp — prędkość przepływu spalin w polu; d — odległość pomiędzy elektrodą ulotową i zbiorczą.
Osiągnięcie dużej skuteczności odpylania (ok. 99%) wymaga podziału spalin i przepływu przez trzy strefy odpylania (rys. 2.19), w których umieszczono kilkadziesiąt elektrod. Małą prędkość przepływu spalin zapewniają duże gabaryty elektrofiltru. Napięcie zasilające powinno być utrzymywane na poziomie bliskim napięciu przeskoku przerwy międzyelektrodowej wypełnionej zapylonymi spalinami (40h-80 kV), co jest możliwe dzięki układom automatycznej regulacji zasilania. Rzeczywista skuteczność odpylania zależy od
Rys. 2.19. Elektrofiltr bloku o mocy 200 MW: a) widok ogólny; b) przekrój podłużny i schemat układu zasilania dwóch sekcji
1 — dolot spalin, 2 — wylot spalin, 3 — zespół prostowników, 4 — transformator 0,4/6,8 kV, 5 — transduktor, o rezystor, 7 — dławik, 8 — regulator napięcia