Problematyka dystribucji Hg na popioach lotnych powstaych przy

Problematyka dystribucji Hg na popiołach lotnych powstałych przy spalaniu paliw kopalnianych Tadeáš Ochodek, Karel Borovec

VSB-Uniwersytet Techniczny w Ostrawie Energetyczne Centrum Badawcze http: //vec. vsb. cz 2

3

4

5

Hg - Rtęć 1. Dlaczego pojawia się zainteresowanie emisją Hg ze spalania? 2. Zawartość Hg w paliwach kopalnianych w Czechach 3. Stan aktualny stężenia Hg u źródeł w Czechach 4. Distrybucja Hg w popiołach 5. Podsumowanie 6

1 Dlaczego interesuje nas emisja rtęci z procesów spalania? 7

Dlaczego zainteresowanie emisja rtęci z procesów spalania? - Toxyczność Hg – akumulacja Hg w środowisku - Nowy limit emisji Hg ze źródeł spalania paliw kopalnianych Źródło o cieplnej mocy znamionowej (MWt) Emisja Hg ( g/Nm 3) Istniejące Nowe źródło węgiel kamienny < 300 1 -3 1– 9 > 300 1 -2 1– 4 węgiel brunatny < 300 1 -5 2 - 10 > 300 1– 4 1 -7 Okres oceny Przeciętna z wzorców pozyskanych w ciągu jednego roku Calorocza przeciętna Monitoring 4 razy do roku Pomiar ciągły 8

W biuletynie UE było dnia 17. 8. 2017 opublikowane rozporządzenie implementacyjne Komisji Europejskiej o vnioskach BAT dla dużych źródeł do spalania. Czteroletni okres na dostosowanie w warunkach ruchu dużych źródeł do spalania w Czechach, a to v ramach sprawdzania pozwoleń zintegrowanych według ustawy numer 76/2002. 9

2 Aktualny stan stężenia rtęci v paliwach w Czechach 10

Wyniki analiz pobranych wzorców węgli Czeskie węgle brunatne Węgiel kamienny (mieszanka węgli polskich) 2014 2015 Hg Cl mg/kgsuchy %suchy Důl Bílina 0, 220 0, 0074 Wzorzec 1 0, 094 0, 245 0, 22 Důl Nástup Tušimice 0, 203 0, 0088 Wzorzec 2 0, 069 1, 19 0, 17 Důl Jiří 0, 482 0, 0095 Wzorzec 3 0, 088 0, 112 0, 19 Důl Vršany 0, 262 0, 0061 Wzorzec 4 0, 183 - - Důl Mibrag 0, 290 0, 0162 Średni 0, 109 0, 516 0, 19 Kopalnia Wzorzec Hg Hg mg/kgsuchy Cl %suchy 11

3 Aktualny stan stężenia Hg u źródeł w Czechach 12

Wyniki pomiarów źródel w działaniu Ø Źródła energetyczne, które spalają węgiel brunatny – stężenie Cl w spalinach w granicach 2÷ 4 ppm Ø Źródla energetyczne, które spalają węgiel kamiennny – stężenie Cl w spalinach w granicach 50÷ 80 ppm Paliwo-węgiel Technologia De. SOx Hg Limit emisji µg/Nm 3 Brunatny Mokra metoda 15, 0 – 24, 0 7, 0 Brunatny Półosucha metoda 18, 0 – 26, 0 7, 0 Brunatny Sucha metoda – kocioł fluidalny 0, 2 – 2, 0 7, 0 Kamienny Mokra metoda 5, 44 – 5, 94 4, 0 13

Dystrybucja rtęci na popiołach 4 14

Zainteresowanie powinno skupić sie nie tylko na poziom stężenia Hg w spalinach, ale również na zawartość rtęci w popiole z drugiego ciągu kotła oraz na zawartość Hg w popiole pobranym z poszczególnych sekcji odpylacza elektrostatycznego. W ramach badań przeprowadzony został pobór wzorców popiołu z kilku źródeł w celu przeprowadzenia bilansu Hg. Na pobranych wzorcach przeprowadzono również testy ługowalności. 15

Dystrybucja Hg w zależności na wielkości cząstek popiołu. 16

Dystrybucja Hg w pojedyńczych sekcjach elektrofiltra 17

Z punktu widzenia bilansu Hg, to w pierwszej sekcji elekotrofiltra zatrzymuje się około 80 % z całkowitej ilości Hg wiązanej na popiół lotny. Następnie w drugiej sekcji około 18%, ve trzeciej sekcji około 1, 4 % a ve czwartej sekcji już tylko około 0, 02 %. Z punktu widzenia ługowalności można stwierdzić, że Hg wiązana na popiół lotny w wypadku spalania węgla kamiennego ługuje sie w granicach około 1 – 2 % z całkowitej ilości Hg w popiole lotnym, w wypadku spalania węgla brunatnego ługowalność rtęci jest minimalna, a to w granicach okolo 0, 001 mg/l. 18

Podsumowanie 5 19

Ø Sorpcja Hg na cząsteczkach popiołu jest proporcjonalna do wielkości powierzchni wlaściwej popiołu lotnego. Ø Na wielkość sorpcji Hg na popiołach ma duże znaczenie zawartość chloru w paliwie – większa zawartość Cl powoduje większą sorpcję Hg. 20

Ø Występują różne postacie związków Hg na popiołach a to jak w postaci rozpuszczalnej Hg. Cl 2 (6, 9 g/100 ml), tak i w postaci nierozpuszczalnej, naprz. – Hg 2 Cl 2, Hg. S – problematyke tą trzeba jeszcze dokładnie przebadać. Ø W elektrofiltrze zatrzymuje się około 45 – 55 % całkowitej Hg. 21

22