Emisii de particule materiale provenite din arderea combustibililor solizi în termocentrale

Particolele materiale (praful) emise in timpul arderii combustibililor solizi si lichizi apar aproape complet din compozitia lor minerala. La arderea combustibililor lichizi, conditiile sarace de ardere conduc la formarea funinginii. Arderea gazului natural nu reprezinta o sursa semnificanta de emisii de pulberi. Nivelurile emisiei de pulberi, in acest caz, sunt in mod normal sub 5 mg/Nm3 fara a se lua alte masuri tehnice suplimentare.

Concluzia celor mai bune tehnici disponibile pentru desprafuire si nivelurile de emisie aferente sunt rezumate in tabelul 1. Pentru instalatiile de ardere de peste 100 MWth, si mai ales peste 300 MWth, nivelurile de pulberi sunt mai mici deoarece tehnicile FGD, reduc de asemenea pulberile.

Tabelul 1. Cele mai bune tehnici disponibile pentru reducerea emisiilor de pulberi provenite din centrale termoelectrice.

Pentru desprafuirea gazelor la instalatiile de ardere noi si existente, sunt considerate a fi cele mai bune tehnici disponibile precipitatoarele electrostatice (ESP) sau filtrele textile (FF), filtrul textil atingand in mod normal niveluri de emisie sub 5 mg/Nm3. Colectoarele ciclon sau mecanice insa pot fi utilizate la un nivel de pre-epurare, montate in calea fluxului de gaz.

1. Praful si pulberile

Praful emis in timpul arderii carbunelui, turbei si biomasei rezulta aproape complet din fractiile minerale ale combustibilului. O proportie mica de praf poate sa contina particule foarte mici formate la condensarea compusilor ce se volatilizeaza in timpul arderii.

Tipul procesului de ardere utilizat are un efect considerabil asupra proportiei de cenusa antrenata in emisiile fluxului de gaz din cazan. De exemplu, cazanele cu gratar mobil produc o cantitate relativ mica de cenusa zburatoare (20 – 40 % din cenusa totala), in timp ce cazanele cu carbune pulverizat produc o cantitate mare (80 – 90 %).

Pentru multe instalatii exista potentiale emisii fugitive (manipularea si depozitarea in aer liber a carbunelui, concasarea carbunelui utilizat in cazanele cu carbune pulverizat, manipularea cenusii etc.)

Problemele de mediu pot apare din pulberi cu diamentru mai mic de 2.5 µm deoarece acestea pot ramane suspendate in atmosfera pentru zile sau chiar saptamani. Problemele de mediu pot de asemenea apare la aglomerarile pe durata lunga de timp a compusilor persistenti pe pamant sau prin diluarea si transferul catre apa. Distanta pe care pulberile calatoresc inainte de a se precipita sau sedimenta din aer depinde de caracteristicile lor fizice si de conditiile meteorologice. Marimea, densitatea si forma influenteaza gradul de sedimentare a pulberilor.

Pulerile mai mari in diametru de 10 µm se sedimenteaza destul de rapid. Impactul lor este in principal langa sursa. Particulele mai mici de 10 µm si in special cele mai mici de 2.5µm pot calatori peste sute de kilometri inainte ca acestea sa se sedimenteze. Aerosolii functioneaza deseori ca un nucleu de condensare pentru formarea norilor si sunt indepartati in afara prin ploaie.

Tehnicile industriale de control ale emisiilor de pulberi (PM) sunt foarte eficiente, realizand mai mult de 99.8 % cantitate retinuta din gazul de evacuare brut. Doar pentru particule mici, precum PM10 si mai mici, scade randamentul de retinere la 95 – 98 %. Din aceasta cauza majoritatea pulberilor provenite din instalatii mari de ardere sunt emise in aer intr-o gama de 0.1 µm - 10 µm diametru.

2. Arderea cu combustibil solid pulverizat

In mai mult de 90 % din capacitatea sistemelor de ardere cu combustibil solid, combustibilul este pulverizat inainte de ardere. Doua linii generale sunt posibile:

- Focar cu cenusa uscat la baza: Acest tip functioneaza la temperaturi cu mult sub punctul de topire al cenusii, avand in vedere calitatea cenusii. Pentru a evita zgura, temperatura cenusii ar trebui sa fie suficient de redusa pentru a nu se lipi de perete, cenusa colectata la baza ramanand solida

- Focar cu evacuarea zgurei la umed: Acest tip functioneaza la temperature deasupra

punctului de topire a cenusii pentru a asigura cenusa lichida cu suficienta fluiditate pentru a se scurge pe peretii protejati. Cenusa lichida este stinsa intr-un colector plin cu apa. Acest tip este deseori utilizat pentru combustibili cu caracteristici sarace de ardere, incluzand reciclarea cenusii zburatoare. Co-incinerarea deseurilor este deseori mai simplu de realizat in focare cu evacuarea zgurei la umed.