Reducerea Emisiilor Poluante în Termocentrale

1. Generalităţi.

Prin coşurile de fum, termocentralele emit în atmosferă, continuu şi constant, volume imense de gaze de ardere ce conţin concentraţii relativ mici de gaze poluante si particule, Ca urmare, în mod justificat, termocentralele clasice cu cazane convenţionale sunt considerate surse staţionare de emisie antropice impor¬tante.

Poluanţii prezenţi în gazele de ardere în momentul evacuării lor la gura coşului, numiţi poluanţi primari (de exemplu : SO2. SO3, NO, N02, CO, CO2 etc.), pot rămâne ca atare şi deci se găsesc nemodificaţi în pana de fum la distanţă mai mică sau mai mare de sursa de emisie (de exemplu: CO2) sau dimpotrivă, se pot transforma în poluanţi secundari (NO, NO2, SO42- etc.). Atât poluanţii primari, cât şi cei secundari pot intra în lanţuri de reacţii cu alţi poluanţi sau cu gaze ce intră în com¬poziţia naturală a aerului si pot favoriza formarea poluanţilor terţiari (de exemplu : ozonul).

Impactul asupra mediului ambiant, al funcţionării termocentralelor trebuie analizat şi găsite soluţii de reducere a lui ţinând seama de poluarea:

- locală ( particule, compuşi volatili);

- regională (emisii de bioxid de sulf, oxizi de azot, care pot produce poluarea la nivel naţional sau transfrontieră)

- globală (concentrări de CO2, gaz metan şi alte gaze ce produc efectul de seră)

In Europa, acidifierea se produce, în special, din cauza emisiilor de oxid de azot (32%), oxid de sulf (44%) si, respectiv, de amoniac (24%). Astfel, raportul Agentiei Europene pentru Mediu din 1998 arata ca “efectele pentru Europa sunt grave si greu de remediat”. Reglementari internaţionale importante reclama controlul acestui tip de emisii conducand astfel la identificarea solutiilor tehnice si tehnologiilor de depoluare corespunzatoare.

Acidifierea este determinata, in principal, de emisiile de oxid de azot si, respectiv, de oxid de sulf, un pericol sporit fiind atunci cand cei doi oxizi sunt prezenti simultan.

Pentru reducerea impactului termocentralelor existente asupra calităţii aerului trebuiesc găsite măsuri de reducere a emisiilor şi anume:

1. Măsurile de reabilitare a unei termocentrale existente să aibă în vedere şi acele lucrări care să contribuie la reducerea emisiilor (gaze şi particule), în acest scop s-au elaborat tehnolo¬gii care se aplică în diverse zone ale circuitului combustibil-gaze de ardere (înainte de ardere, în procesul arderii, pe traseul de evacuare al gazelor).

2. Dintre tehnologiile de reducere a oxizilor de azot din gazele de ardere, se men¬ţionează printre altele şi arzătoare specializate de tip „low Nox”, reducerea catalitică selec¬tivă (SCR- selective catalytic reduction), reducere necatalitică selectivă (SNCR – selective non catalytic reduction).

3. Dintre tehnologiile de reducere a bioxidului de sulf din gazele de ardere se menţio¬nează, printre altele, instalaţiile de desulfurare a gazelor ( FGD –Flue gas desulfurization) de tip umed, uscat şi semi-uscat.

4. Există şi procese combinate de reţinere a bioxidului de sulf şi oxizilor azot care se obţin prin modificarea fie a procesului FGD, fie a celui SCR, fie prin aplicarea ambelor procese.

5. În toate procesele de eliminare a S0x şi NOX din gazele arse rezultă produse secun¬dare pentru care trebuie să fie disponibile tehnologii de stabilizare a acestora si pieţe de desfacere.

6. Trebuie să se ţină seama că aceste procese sunt mari consumatoare de energie, astfel că pe ansamblul unităţii randamentul scade şi creste emisia de C02.

7. În etapa actuală nu sunt disponibile tehnologii pentru reducerea emisiei de CO2. Scruberele de CO2 cauzează o reducere importantă a eficienţei procesului de producere a ener¬giei electrice, pînă la 50%, şi de asemenea depozitarea CO2 necesită costuri considerabile. Soluţia de reducere a emisiei de CO2 poate fi luată în considerare la instalarea unităţilor noi prin utilizarea unor tehnologii avansate de ardere cum ar fi ciclu mixt turbină cu gaze turbină cu abur, ceea ce permite atingerea unor randamente de 55%

8. Retehnologizarea (repowering) urmăreşte aplicarea tehnologiilor care să permită obţinerea unor performanţe îmbunătăţite de către o instalaţie existentă cu scopul creşterii dis¬ponibilităţii si fiabilităţii, creşterea randamentului, reducerii costurilor de funcţionare si întreţinere, reducerii si contro¬lului poluării mediului ambiant.

9. Retehnologizarea unei termocentrale funcţionând cu cărbune include înlocuirea cazanelor din termocentrală cu o tehnologie „curată", cum ar fi instalaţia integrată cu gazeificator şi ciclu combinat abur-gaze (IGCC).

2. Controlul calităţii mediului

2.1 Instrumente de reglementare directă

2.1.1 Standarde de calitatea mediului.

Aceste standarde, elaborate pentru aer, ape şi sol, au drept obiectiv protejarea sănătăţii speciei umane sau a ecosistemelor şi sunt, de regulă, bazate pe relaţii stabilite ştiinţific doză-efect, adică estimarea efectelor asupra anumitor parametri de calitate ai sănătăţii, umane sau a ecosistemelor, pentru o anumită doză de agent poluant. Concentraţiile medii admisibile, de-a lungul unei anumite perioade de timp şi pe un areal strict definit, pentru diverşi agenţi poluanţi definesc cu precizie ce înseamnă indicatorii de "calitate" Este evidentă necesitatea dotării cu echipament de monitorizare a concentraţiei agenţilor poluanţi, dar, în general, acest instrument nu face altceva decât să atragă atenţia asupra încălcării admisibile, fără a furniza indicaţii asupra măsurilor care trebuie luate.