TECHNOLOGIE PRO SNIŽOVÁNÍ EMISÍ SO2 A NOx
V případě uhelné elektrárny existují
v podstatě čtyři základní směry vedoucí ke snížení emisí SO2 a NOx :
- snížení obsahu síry v uhlí,
- odsiřování spalin,
- denitrifikace spalin,
- nové technologie.
Snížení obsahu síry v uhlí
Abychom snížili množství SO2 vzniklé spálením uhlí, lze k tomu použít některou z
úpravárenských metod, snižujících obsah síry v uhlí současně se zvyšováním
jeho výhřevnosti a odstraněním nehořlavých látek v něm obsažených. Síra se vyskytuje v uhlí v pyritické formě (FeS2),
v různých organických sloučeninách, ve formě síranů a může byt i v čisté
formě. Předpokládá se, že veškerá síra v palivu přechází při spalování ve
velkých topeništích do spalin ve formě SO2 a malá část, u hnědého
uhlí asi 5 %, přechází do popela. Obsah síry v uhlí kolísá podle druhu i místa
původu a pohybuje se v rozmezí 0,5 až 10 % hmotnosti. V černém uhlí je obsah síry
nižší než v hnědém, obvykle kolem 1% . Česká hnědá uhlí mají asi 1 až 3
% síry.
|
 |
|
Odsiřovací zařízení v
Ledvicích. |
Organická síra je součástí uhelné hmoty a činí 30 až 70 % veškeré síry ve
většině druhů uhlí. Pyritická síra je minerál v různých, nezřídka
mikroskopických velikostech s měrnou hmotností asi 5,0, zatímco maximální měrná
hmotnost uhlí je asi 1,8. Právě tohoto rozdílu měrných hmotností se využívá při
snižování obsahu pyritu v uhlí tzv. fyzikální separací. Ta se
provádí například tak, že se uhlí rozemele a vypere. Proudem kapaliny jsou unášeny
pouze ty částice uhlí, které prakticky neobsahují zrnka pyritu, zatímco těžší
zrnka pyritu a další minerální látky se usazují. Tímto způsobem lze snížit obsah
pyritu v uhlí o 30 až 60 %, ale za cenu vysokých energetických ztrát.
Další cestou ke snížení obsahu síry v uhlí je využití
chemických postupů. Existuje jich mnoho, ale jsou komplikované a drahé.
Snaha o získání čistého paliva z uhlí vedla ke vzniku metody tlakového
zplyňování. Jedná se v principu o oxidačně redukční proces, při kterém se pro
zplyňování uhlí používá vodní pára. Konečným produktem je plyn složený
hlavně z vodíku, oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého, který je dále používán pro
spalování především v průmyslu. Současné technologické postupy zplyňování
uhlí dosahují účinnosti asi 60 až 70 %. Na jejich vývoji se dále pracuje a větší
rozšíření lze snad očekávat v budoucnu.
Odsiřování spalin
Pod pojmem odsiřování spalin
rozumíme snižování obsahu SO2 ve spalinách
před jejich vstupem do ovzduší. K tomu účelu se mezi kotel a komín vestavují
technologická zařízení, zachycující SO2 ve spalinách. Procesy
odsiřování spalin jsou nejrozšířenějšími způsoby snižování emisí SO2.
Ve světě je známo zhruba dvě stě odsiřovacích metod, které jsou v různých
stádiích vývoje či realizace.
K jejich výhodám patří, že je lze použít u zařízení existujících
i nově budovaných. Většinu odsiřovacích procesů lze zařadit až na konec
spalovacího cyklu, tj. za kotel, a tím prakticky nezasahovat do výroby elektřiny a
tepla. Odsiřovací zařízení jsou schopna pracovat v poměrně širokém rozsahu
kvality a množství odsiřovaných spalin. Proto jsou procesy odsiřování spalin
považovány za univerzálnější než jiné metody snižování emisí SO2.
Podle způsobu zachycování SO2 dělíme odsiřovací metody na:
- regenerační - aktivní látka se po reakci s oxidem siřičitým
regeneruje a vrací zpět do procesu, oxid siřičitý se dále zpracovává,
- neregenerační - aktivní látka reaguje s SO2 na dále
využitelný nebo nevyužitelný produkt a zpět do procesu se nevrací,
- mokré - SO2 se zachycuje v kapalině nebo vodní suspenzi
aktivní látky,
- polosuché - aktivní látka je ve formě vodní suspenze vstřikována
do proudu horkých spalin, kapalina se poté odpaří a produkt reakce se zachycuje v
tuhém stavu,
- suché - SO2 reaguje s aktivní látkou v tuhém stavu.
|