Srpen 2012
Elektrárna Dětmarovice a emise NOx
MILNÍKY V OBLASTI OCHRANY OVZDUŠÍ EDĚ
2
Uvedení do provozu 1975-1976
1. etapa DeNOx 1994-1997
Realizace odsíření1996-1998
Rekonstrukce EO 2007-2009
2. etapa DeNOx v přípravě
Granulační kotle 4 x 650 t/h (501,3 MWt)
3
VÝVOJ EMISNÍ KONCENTRACE NOx EDĚ PŘED A PO REALIZACI 1. ETAPY DENOx
[ TJ ]
4
PROVOZNÍ VÝSLEDKY KOTLE č.1
5
DLOUHODOBÉ EMISE NOx EDĚ
Instalovaná technologie pro snížení emisí NOx odpovídá požadavkům platné
legislativy, která dovoluje maximální koncentrace NOx do 650 mg/Nm3.
Stávající provoz kotlů umožňuje při standardním provozu na 3 mlecí okruhy dosahovat emisních hodnot NOx v rozmezí ca 250 – 380 mg/Nm3.
6
LEGISLATIVNÍ RÁMEC PRO 2.ETAPU DENOxČEZ, a. s., Elektrárny Dětmarovice a Vítkovice
Cíl
naplnění požadavků legislativy od 01.01.2016 SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2010/75/EU
ZÁKON č. 201/2012 Sb., O OCHRANĚ OVZDUŠÍ
Možnosti
Přechodný národní plán (TNP)
01. 01.2016 – 30.06.2020
Emisní koncentrace NOx max. 200 mg/Nm3
(vztaženo na 6% O2)
od 01.01.2016
7
PŘECHODNÝ NÁRODNÍ PLÁN (TNP)
• Na MŽP předložen v rámci ČEZ, a. s., návrh na zařazení EDĚ i EVI do TNP pro NOx
• Předpokládané změny emisních stropů NOx po zařazení do TNP :
8
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Investiční přístup
• Dne 19.08.2011 podána žádost o dotaci na realizaci opatření ke snížení emisí NOx pro lokalitu EDĚ – (K3 a K4), dle Směrnice č. 4/2010 MŽP, prioritní osa 2 Zlepšování kvality ovzduší a snižování emisí
• Akceptace žádosti v 09/2011
• Dne 30.01. 2012 ministr životního prostředí podepsal seznam schválených žádostí v rámci XXV. a XXVI. Výzvy OPŽP včetně projektu DeNOx EDĚ
• Následně vyhlášeno výběrové řízení (veřejná zakázka)
• Rozhodnutí o realizaci – předpoklad do konce 2012 (rozhodnutí o přidělení dotace z OPŽP není překážkou pro zařazení do TNP)
9
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti
• Primární opatření (PO)
Primární opatření snižují tvorbu emisí NOx přímo v průběhu spalovacího procesu v kotli. Toho lze dosáhnout modifikací spalování takovým způsobem, aby se tvorba NOx snížila, nebo aby NOx již vzniklé konvertovaly ještě uvnitř kotle.
• Sekundární opatření (SO)
Sekundární opatření snižují emise NOx, které již byly v průběhu spalovacího procesu vytvořeny.
Technologie je založena na vstřikování reagentu, který reaguje s NOx ve spalinách a redukuje je na molekulární dusík.
10
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti – primární opatření (PO)
Primární opatření - příklady
• Nízkoemisní hořáky nové generace (Low Nox Burner)
• Přerozdělení spalovacího vzduchu a nové trysky OFA
• Reburning
• Úpravy mlýnů, recirkulace spalin
• Optimalizace řízení spalovacího režimu
11
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti – sekundární opatření (SO)
Sekundární opatření - příklady
• Selektivní nekatalytická redukce (SNCR)
• Selektivní katalytická redukce (SCR)
• Kombinace obou metod (SNCR + SCR)
12
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti – finální řešení v EDĚ
Finální řešení bude výsledkem
výběrového řízení
Důraz v zadávací dokumentaci kladen na:
• Investiční a provozní náklady
• Garanci požadované výstupní koncentrace NOx
• Garanci požadované výstupní koncentrace CO
• Garanci skluzu NH3 a obsahu amonných solí v popílku v případě SO
• Garanci požadovaného nedopalu ve VEP
Děkuji za pozornost.
13
Back up
14
15
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti – primární opatření (PO)
Primární opatření - příklady
• Nízkoemisní hořáky nové generace (Low Nox Burner)
• Přerozdělení spalovacího vzduchu a nové trysky OFA
• Reburning
• Úpravy mlýnů, recirkulace spalin
• Optimalizace řízení spalovacího režimu
16
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti PO - LNB
Princip konstrukce nízkoemisních hořáků vychází z teorie koncentrace jádra hoření a tím dosažení max. teploty jako podmínky pro vznik uhlovodíkových radikálů v zóně B a následnou redukci NOx v zóně C.
Přidávání vzduchu na hodnotu mírně nadstechiometrickou zaručí dohoření zplyněného uhlí.
17
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti PO – přerozdělení vzduchu a OFA
Pásmování spalovacího vzduchu do hořáků dospělo již do 4. zóny. Pozornost je dále zaměřena do redukční zóny spalovací komory – různé způsoby přívodu dohořívacího vzduchu a recirkulace spalin (horké, studené).
18
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti PO – reburning
Odstupňovaný přívod paliva
•Zahuštěná (bohatá) směs uhelného prášku a vzduchu do kotle spodní řadou hořáků
•Chudá směs horními hořáky
•Dohořívací trysky OFA
Dohořívací zóna
Redukční palivo
10 – 25 %
Základní palivo
75 – 90%
19
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti PO – úpravy mlýnských okruhů
Pro zlepšení vzduchospalinové bilance především při sníženém výkonu kotle je možno nahradit část vzduchu do mlýnů spalinami. Toto lze řešit recirkulací studených spalin
z prostoru za kouřovými ventilátory do stávajících mlýnských okruhů.
Mlýnské okruhy musí zajistit stabilní nízkou jemnost mletí v rozsahu
a dále zajistit zvýšení výkonu mlýna.
Obecně se doporučuje mlýny vybavit dynamickými třídiči
Tato úprava by měla zajistit spolehlivý provoz kotle v konfiguraci 3 ML v provozu + 1 ML v
záloze i při horší kvalitě paliva při provozu na jmenovitý výkon kotle.
20
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti PO – optimalizace řízení
Příklady signálů pro optimalizaci spalovacího procesu:
21
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti – sekundární opatření (SO)
Sekundární opatření - příklady
• Selektivní nekatalytická redukce (SNCR)
• Selektivní katalytická redukce (SCR)
• Kombinace obou metod (SNCR + SCR)
22
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti SO - SNCR
23
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti SO – SCR
• Instalace před komínem je investičně a energeticky náročnější
• Výhody - prodlouží životnost katalyzátoru a VEP nejsou kontaminovány čpavkem
• Nevýhody – prostorová a energetická náročnost
• Pro podmínky EDĚ nereálná technologie.
24
EMISNÍ KONCENTRACE NOX max. 200 mg/Nm3
Technické možnosti SO – kombinace SNCR a SCR