ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Μπιρμπίλης Γεώργιος ( ΑΕΜ 736 ) Πρωτογενή μέτρα μείωσης ΝΟX στον ΑΗΣ Αγίου Δημητρίου Καθηγητές Τουρλιδάκης Αντώνιος Τομπουλίδης Ανανίας Μπούρης Δημήτριος Μαρνέλλος Γεώργιος Νικολαΐδης Ιωάννης

Σκοπός Προσπάθεια μελέτης του τρόπου βελτιστοποίησης της χρήσης του συστήματος OFA προς όφελος των εκπομπών NOX αλλά και διευκρίνισης των παραγόντων που επηρεάζουν τις εκπομπές NOx τόσο σε επίπεδο λειτουργίας του λέβητα όσο και σε ότι αφορά την ποιότητα του καυσίμου Κατανόηση Της λειτουργίας του διαθέσιμου συστήματος ελέγχου της καύσης Της επιρροής των μύλων στην παραγωγή NOX και CO.

Μεθοδολογία Παρακολούθηση λειτουργίας του λέβητα. Εκπομπές ρύπων για συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας. Ετήσιες μετρήσεις για τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του σταθμού. Θερμοκρασία μύλων Εξαγωγή συμπερασμάτων.

Περιεχόμενα Τι είναι τα NΟx Πως σχηματίζονται στον λέβητα Όρια εκπομπής στην καμινάδα και στην ατμόσφαιρα Μέτρα αντιμετώπισης Λειτουργικές παράμετροι που επηρεάζουν την δημιουργία των Nox Περιγραφή δοκιμών, αποτελέσματα Συμπεράσματα

Τι είναι τα NΟx

Μονοξείδιο του αζώτου Διοξείδιο του αζώτου Νιτρώδες οξείδιο Τι είναι τα NΟx Μονοξείδιο του αζώτου Είναι τοξικό και αποτελεί το 90-95% των εκπομπών NOx που προέρχονται από την καύση στερεών καυσίμων Κατώτερη ατμόσφαιρα 2NO + O2 → NO2 NO + HO2 → NO2 + OH Ανώτερη ατμόσφαιρα NO + O3 → NO2 + O2 Διοξείδιο του αζώτου Σχηματίζεται τάχιστα στην ατμόσφαιρα, από την οξείδωση του NO. NO2 → NO + O O + O2 → O3 ΝO2 + OH → HNO3 2ΝO2 + H2O → HNO3 + HNO2 ΝO2 + NO + H2O → 2HNO2 Νιτρώδες οξείδιο Ν2O + O → 2NO N2O → N2 + O

Σχηματισμός και μείωση του όζοντος Τι είναι τα NΟx Επιπτώσεις Σχηματισμός και μείωση του όζοντος Επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία

Πως σχηματίζονται στον λέβητα Το θερμικό Νox Αντίδραση του Ν2 και Ο2 του αέρα σε θερμοκρασίες πάνω από 1300°C. Η αντίδραση εξαρτάται από την θερμοκρασία, τον χρόνο παραμονής στη ζώνη υψηλών θερμοκρασιών και την μερική πίεση του Ο2. Το ΝΟx που σχηματίζεται λόγω ύπαρξης αζώτου στο καύσιμο Μερικά καύσιμα περιέχουν αμμωνία ή άζωτο δεσμευμένο σε οργανικές ενώσεις. Το Νοχ που σχηματίζεται από άζωτο του καυσίμου μπορεί να είναι το 50-70% του συνολικού. Το άμεσο ΝΟx Κοντά στη φλόγα, ρίζες όπως το Ο και το ΟΗ αυξάνουν το ρυθμό σχηματισμού των NOx, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται κάποιο NOx όσα μέτρα και να πάρουμε για να κρατήσουμε χαμηλά την θερμοκρασία της φλόγας και την συγκέντρωση του οξυγόνου.

Όρια εκπομπής στην καμινάδα και στην ατμόσφαιρα Συγκεκριμένες οδηγίες από την Ε.Ε που στην συνέχεια υιοθετούνται με νομοθετικές ρυθμίσεις από το Ελληνικό κράτος 88/609/ΕΚ 650 mg/Nm3 2001/80/ΕΚ 2008/01/ΕΚ 2010/75/ΕΚ Tο πολύ το 5% των ωριαίων τιμών του έτους πρέπει να είναι μεταξύ 200 mg/Nm3 και 400 mg/Nm3, το άλλο 95% κάτω από 200mg/Nm3 Η ετήσια μεση τιμή <200 mg/Nm3και η μηνιαία μέση τιμή <220 mg/Nm3

Όρια εκπομπής στην καμινάδα και στην ατμόσφαιρα Σύμφωνα με την Ετήσια Έκθεση Ποιότητας Ατμόσφαιρας του Υ.ΠΕ.ΚΑ για το 2011 δεν παρουσιάστηκαν υπερβάσεις ούτε της μέσης ετήσιας τιμής ούτε της μέσης ωριαίας τιμής. (40 και 200 μg/Νm3 αντίστοιχα)

Μέτρα αντιμετώπισης Τεχνικές ελέγχου της καύσης Χαμηλός λόγος αέρα Καυστήρες χαμηλού ΝΟΧ Σταδιακή εισαγωγή του αέρα στην εστία Καυστήρες εκτός λειτουργίας Ανακυκλοφορία καυσαερίων (Flue gas recirculation)

Τεχνικές ελέγχου καυσαερίων Μέτρα αντιμετώπισης Τεχνικές ελέγχου καυσαερίων Εκλεκτική καταλυτική αναγωγή ( selective catalytic reduction SCR) Εκλεκτική μη καταλυτική αναγωγή ( selective non catalytic reduction SNCR) Καταλυτική απορρόφηση ( SCONOX )

Λειτουργικές παράμετροι που επηρεάζουν την δημιουργία των NOx Άλεση Λιγνίτη Σπαστήρες Σιλό Τροφοδότης Διάταξη μύλων 8 μύλοι ( 6+1+1 ) Κοκκομετρία Θερμοκρασία Καυστήρες Λιγνίτη

Λειτουργικές παράμετροι που επηρεάζουν την δημιουργία των NOx Η λειτουργία του μύλου Σύνθετη διαδικασία Κατάλληλη κοκκομετρία λιγνίτη Υγρασία λιγνίτη Καλή κατάσταση μύλων = οικονομία σε ιδιοκατανάλωση

Λειτουργικές παράμετροι που επηρεάζουν την δημιουργία των NOx 12% OFA. 7% Αέρας πυθμένα. Πρωτεύων αέρας σύμφωνα με θερμοκρασία διαχωριστή. Το υπόλοιπο είναι δευτερεύων αέρας. Ρυθμιση αέρα με τάμπερ σε συγκεκριμένα σημεία Τον τελευταίο χρόνο έχει αυξηθεί ο OFA σε 250.000 Νm3/h Προσπάθεια για λιγότερο πρωτεύοντα και περισσότερο δευτερεύοντα.

Μετρήσεις στην Μονάδα V του ΑΗΣ Αγ. Δημητρίου

Μετρήσεις στην Μονάδα V του ΑΗΣ Αγ. Δημητρίου Στατιστική προσέγγιση δεδομένων λειτουργίας και η σημασία τους στην προσπάθεια μείωσης εκπομπών ΝΟΧ.

Μετρήσεις στην Μονάδα V του ΑΗΣ Αγ. Δημητρίου

Χαμηλή περιεκτικότητα λιγνίτη σε άζωτο Συμπεράσματα Εύκολη αντιμετώπιση Χαμηλή περιεκτικότητα λιγνίτη σε άζωτο Σημαντική η σωστή λειτουργία των μύλων Νοx , CO αντιστρόφως ανάλογα και προκύπτει optimum

Πλήρης καύση άνθρακα με σταδιακή εισαγωγή Συμπεράσματα Πλήρης καύση άνθρακα με σταδιακή εισαγωγή Αυτόματη ρύθμιση αέρα και OFA Μεγάλο ύψος εστίας ή χρήση OFA ακόμη και ανάμεσα στους υπερθερμαντήρες.

ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΠΟΛΥ!!