idejno rešenje postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova na termoelektrani nikola tesla b mokrim...

Univerzitet u Beogradu Mašinski fakultet

Nikola Z. Čolić

Idejno rešenje postrojenja za odsumporavanje

dimnih gasova na Termoelektrani Nikola Tesla B mokrim – krečnjak postupkom

Master (M.Sc.) rad

Beograd April, 2011.

Idejno rešenje postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova na Termoelektrani „Nikola Tesla B“

Nikola Čolić 1240/08 Strana 2

Sadržaj

Uvod .................................................................................................................................. 9

1 Analize propisa zaštite životne sredine koje se odnose na zaštitu vazduha ............. 10

1.1 Problemi emisija zagađujućih materija iz termoelektrana ...................................................... 11

1.1.1 Problemi zagađivanjanja vazduha ..................................................................................... 11

1.1.2 Najbitniji hemijski elementi fosilnih goriva ........................................................................ 11

1.1.3 Sagorevanje fosilnih goriva ............................................................................................... 11

1.1.4 Ugljenik (C) ....................................................................................................................... 12

1.1.5 Vodonik (H) ....................................................................................................................... 12

1.1.6 Sumpor (S) ........................................................................................................................ 12

1.1.7 Kiseonik (O)....................................................................................................................... 12

1.1.8 Azot (N) ............................................................................................................................ 12

1.2 Uticaj emisija zagađujućih materija na vazduh ....................................................................... 12

1.2.1 Sumporni oksidi ................................................................................................................ 13

1.2.2 Azotni oksidi ..................................................................................................................... 13

1.2.3 Pepeo i čestice materije .................................................................................................... 14

1.2.4 Ugljen-monoksid ............................................................................................................... 14

1.2.5 Teški metali....................................................................................................................... 14

1.2.6 Hlorovodonična kiselina .................................................................................................... 15

1.2.7 Fluorovodonik ................................................................................................................... 15

1.2.8 Amonijak .......................................................................................................................... 15

1.2.9 Gasovi staklene bašte ....................................................................................................... 15

1.3 Osnovni pojmovi zaštite životne sredine ................................................................................. 16

1.3.1 Imisija i granične vrednosti imisije (GVI) ............................................................................ 17



1.3.2 Emisija i granične vrednosti emisije (GVE) ......................................................................... 17

1.4 Međunarodni protokoli i direktive o zaštiti životne sredine i zaštiti vazduha ......................... 18

1.4.1 Konvencija o prekograničnom zagađenju vazduha ........................................................... 18

1.4.2 EMEP Protokol ................................................................................................................. 18

1.4.3 Protokol o smanjenju godišnjih emisija sumpora iz Helsinkija .......................................... 19

1.4.4 Protokol iz Osla o daljem smanjenju emisija sumpora ...................................................... 19

1.4.5 Protokol o smanjenju acidifikacije, eutrofikacije i prizemnog ozona iz Geteborga ............ 20

1.4.6 Stanje ratifikacije navedenih dokumenata za Srbiju ......................................................... 21

1.5 Direktive EU u pogledu smanjenja emisija sumpornih oksida ................................................. 22

1.5.1 Direktiva 96/61/EC koja se odnosi na integrisano sprečavanje i kontrolu zagađenja ........ 22

1.5.2 Direktiva 1999/32/EC koja se odnosi na ograničenje sadržaja sumpora u pojedinim tečnim gorivima ......................................................................................................................................... 23

1.5.3 Direktiva 2001/80/EC koja se odnosi na ograničenja emisija nekih zagađujućih materija u vazduh iz velikih ložišta .................................................................................................................. 24

1.5.4 Direktiva 2001/81/EC o nacionalnim kvotama emisije za neke zagađujuće materije koje se ispuštaju u vazduh .......................................................................................................................... 28

1.6 Zakoni o zaštiti životne sredine i zaštiti vazduha u Republici Srbiji ......................................... 30

1.6.1 Zakon o zaštiti prirode ...................................................................................................... 30

1.6.2 Zakon o izmenama i dopunama Zakona o zaštiti prirode .................................................. 30

1.6.3 Zakon o zaštiti vazduha ..................................................................................................... 30

1.6.4 Zakon o zastiti životne sredine .......................................................................................... 31

1.6.5 Zakon o izmenama i dopunama Zakona o zastiti životne sredine ...................................... 32

1.6.6 Zakon o proceni uticaja na životnu sredinu ...................................................................... 32

1.6.7 Zakon o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu ...................................................... 32

1.6.8 Zakon o izmenama i dopunama Zakona o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu ... 33



1.6.9 Zakon o integrisanom sprečavanju i kontroli zagađivanja životne sredine ......................... 33

1.6.10 Zakon o potvrđivanju Kjoto protokola uz okvirnu konvenciju UN o promeni klime ............ 33

1.7 Pravilnici o zaštiti životne sredine i zaštiti vazduha u Republici Srbiji ..................................... 34

1.7.1 Pravilnik o graničnim vrednostima, metodama merenja imisije, kriterijumima za uspostavljanje mernih mesta i evidenciji podataka ........................................................................ 34

1.7.2 Pravilnik o bližim uslovima koje moraju da ispunjavaju stručne organizacije koje vrše merenja emisije i imisije .................................................................................................................. 34

1.7.3 Pravilnik o utvrđivanju usklađenih iznosa naknade za zagađivanje životne sredine ........... 34

1.7.4 Pravilnik o Listi opasnih materija i njihovim količinama i kriterijumima za određivanje vrste dokumenata koje izrađuje operater seveso postrojenja, odnosno kompleksa ................................ 34

1.8 Uredbe o zaštiti životne sredine i zaštiti vazduha u Republici Srbiji ........................................ 35

1.8.1 Uredba o graničnim vrednostima emisija zagađujućih materija u vazduh .......................... 35

1.8.2 Uredba o listama otpada za prekogranično kretanje, sadržini i izgledu dokumenata koji prate prekogranično kretanje otpada sa uputstvima za njihovo popunjavanje ............................... 35

1.8.3 Uredba o utvrđivanju liste projekata za koje je obavezna procena uticaja i liste projekata za koje se može zahtevati procena uticaja na životnu sredinu ............................................................ 35

1.8.4 Uredba o postupanju sa supstancama koje oštećuju ozonski omotač, kao i o uslovima za izdavanje dozvola za uvoz i izvoz tih supstanci ................................................................................ 36

1.8.5 Uredba o merilima i uslovima za povraćaj, oslobađanje ili smanjenje plaćanja naknade za zagađivanje životne sredine ........................................................................................................... 37

1.8.6 Uredba o sadržini programa mera prilagođavanja rada postojećeg postrojenja ili aktivnosti propisanim uslovima ....................................................................................................................... 37

1.8.7 Uredba o izmenama i dopunama uredbe o uslovima za monitoring i zahtevima kvaliteta vazduha . ........................................................................................................................................ 37

1.8.8 Uredba o vrstama aktivnosti i postrojenja za koje se izdaje integrisana dozvola ............... 37

1.8.9 Uredba o utvrđivanju kriterijuma za utvrđivanje statusa posebno ugrožene životne sredine, statusa ugrožene životne sredine i za utvrđivanje prioriteta za sanaciju i remedijaciju ................... 38

1.8.10 Uredba o određivanju aktivnosti čije obavljanje utiče na životnu sredinu ......................... 38



1.9 Strategija uvođenja čistije proizvodnje u Republici Srbiji ....................................................... 38

2 Opis rada Termoelektrane „Nikola Tesla B“ .............................................................. 39

2.1 Privredno društvo „Termoelektrane Nikola Tesla“ (PD TENT) ................................................. 40

2.1.1 Istorija i osnivanje TENT-a ................................................................................................. 41

2.1.2 Uspostavljanje sistema kvaliteta ....................................................................................... 42

2.1.3 Problemi emisija zagađujućih materija iz TENT-a .............................................................. 42

2.1.4 Program mera za smanjenje emisije zagađujućih materija iz TENT-a ................................. 43

2.1.5 Zaštita životne sredine koja se odnosi na TENT ................................................................. 44

2.1.6 Srednjeročni plan zaštite životne sredine do 2015. godine koji se odnosi na TENT ............ 44

2.1.7 Novi sistem sakupljanja, transporta i deponovanja pepela i šljake .................................... 45

2.2 Termoelektrana „Nikola Tesla B“ ............................................................................................ 46

2.2.1 Lokacija ............................................................................................................................. 46

2.2.2 Opis rada termoelektrane ................................................................................................. 48

2.2.3 Kotlovi na TE Nikola Tesla B .............................................................................................. 49

2.2.4 Geometrija cevnog sistema kotlova na blokovima B1 i B2 ................................................. 50

3 Oprema za smanjenje emisije sumpornih oksida ..................................................... 51

3.1 Odsumporavanje dimnih gasova ............................................................................................. 52

3.1.1 Istorija odsumporavanja dimnih gasova. ........................................................................... 52

3.1.2 Procesi odsumporavanja dimnih gasova ........................................................................... 52

3.1.3 Postupci odsumporavanja dimnih gasova ......................................................................... 54

3.2 Strujanje dimnog gasa u TE „Nikola Tesla B“ ........................................................................... 57

3.3 Elektrofiltar ............................................................................................................................. 58

3.3.1 Opis rada elektrofiltara ..................................................................................................... 58

3.3.2 Podele elektrofiltara ......................................................................................................... 59



3.3.3 Rekonstrukcija elektrofiltara na TE „Nikola Tesla B“ .......................................................... 60

3.4 Apsorber .................................................................................................................................. 60

3.5 Dimnjak ................................................................................................................................... 61

3.6 Oprema sistema za odsumporavanje dimnih gasova mokrim postupkom .............................. 61

4 Materijalni i toplotni bilans Termoelektrane „Nikola Tesla B“ ................................. 62

4.1 Karakteristike goriva ............................................................................................................... 63

4.1.1 Donja i gornja toplotna moć čvrstog goriva ....................................................................... 65

4.1.2 Specifična zapremina i sastav produkata sagorevanja ....................................................... 66

4.2 Toplotni bilans TENT B1 i B2 .................................................................................................... 71

4.3 Određivanje koncentracije SO2 u suvom dimnom gasu........................................................... 74

4.4 Materijalni bilans postrojenja za ODG..................................................................................... 80

4.3.1 Maseni protoci komponenata na ulazu u apsorber ........................................................... 83

4.4.1 Maseni protoci komponenata nastali hemijskim reakcijama u apsorberu ......................... 85

4.4.2 Temperature na ulazu i izlazu iz razmenjivača toplote....................................................... 90

4.4.3 Određivanje temperature tačke rose neprečišćenog dimnog gasa .................................... 90

4.4.4 Maseni protoci komponenata na izlazu iz apsorbera ......................................................... 92

4.4.5 Određivanje specifične zapremine vlažnog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera i zapreminskih udela ......................................................................................................................... 96

4.4.6 Zapreminski udeli komponenata u prečišćenom vlažnom dimnom gasu ........................... 99

4.4.7 Određivanje temperature neprečišćenog dimnog gasa na izlazu iz razmenjivača toplote i ulazu u apsorber ........................................................................................................................... 100

4.4.8 Maseni protok vode za hlađenje dimnih gasova .............................................................. 102

4.4.9 Maseni protok pepela ..................................................................................................... 106

4.5 Materijalni bilans hidrociklona.............................................................................................. 108

4.6 Toplotni bilans postrojenja za ODG ....................................................................................... 111



4.6.1 Ulaz u postrojenje ........................................................................................................... 111

4.6.2 Izlaz iz postrojenja........................................................................................................... 114

4.7 Tabelarni prikaz materijalnih i toplotnih bilansa Termoelektrane ........................................ 116

5 Idejno rešenje opreme za odsumporavanje dimnih gasova ................................... 122

5.1 Dinenzionisanje apsorbera .................................................................................................... 123

5.1.1 Prečnik i visina apsorbera................................................................................................ 123

5.1.2 Priključak za dovođenje neprečišćenog dimnog gasa: ..................................................... 126

5.1.3 Priključak za odvođenje prečišćenog dimnog gasa .......................................................... 127

5.1.4 Priključak za dovod vode u gornji deo apsorbera ............................................................ 129

5.1.5 Priključak za dovod vode u donji deo apsorbera (sabirnik) .............................................. 132

5.1.6 Priključak za dovod vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika ...... 135

5.1.7 Priključak za dovod sprašenog krečnjaka ......................................................................... 137

5.1.8 Priključak za odvod suspenzije krečnjaka i vode (gipsa) ................................................... 139

5.1.9 Priključak za recirkulaciju suspenzije krečnjaka ............................................................... 144

5.2 Tabelarni prikaz dimenzija apsorbera sa priključcima ........................................................... 148

5.3 Osnovni ulazni parametri pri izboru rešenja ......................................................................... 149

5.4 Prikaz osnovnih projektnih parametara procesa ................................................................... 149

5.4.1 Brzina dimnog gasa u pojedinim delovima sistema ......................................................... 150

5.4.2 Odnos tečne i gasne faze u apsorberu ............................................................................. 151

5.4.3 Efikasnost iskorišćenja krečnjaka u procesu ................................................................... 151

5.4.4 Sadržaj hlorida u suspenziji ............................................................................................. 152

5.4.5 Koncentracija hemijskih aditiva ....................................................................................... 152

5.5 Opšte karakteristike tehničkih rešenja postrojenja za ODG na TENT B ................................. 153

5.5.1 Odabir odgovarajućeg postupka odsumporavanja .......................................................... 153



5.5.2 Prikaz osnovnih karakteristika izabranog postupka ......................................................... 155

5.6 Lokacija postrojenja za ODG .................................................................................................. 157

5.7 Tehnički opis opreme sistema za mokri postupak ODG ........................................................ 157

5.7.1 Sistem dimnog gasa ........................................................................................................ 158

5.7.2 Sistem za apsorpciju i oksidaciju ..................................................................................... 158

5.7.3 Sistem za dopremu apsorbenta ....................................................................................... 159

5.7.4 Sistem suspenzije gipsa ................................................................................................... 159

5.7.5 Pomoćni sistemi .............................................................................................................. 159

5.7.6 Drenaža jama i sistem za pražnjenje apsorbera ............................................................... 159

5.7.7 Sistem za ispuštanje dimnog gasa – dimnjak ................................................................... 160

5.7.8 Sistem dogrevanja .......................................................................................................... 160

5.7.9 Sistem za otpremu i deponovanje gipsa i tretiranje otpadnih voda ................................. 161

5.7.10 Sistem za kontrolu i upravljanje ...................................................................................... 162

5.7.11 Građevinski radovi .......................................................................................................... 163

5.8 Dopremanje krečnjaka .......................................................................................................... 164

5.9 Karakteristike izlaznih dimnih gasova ................................................................................... 166

Zaključak ........................................................................................................................ 167

Spisak korišćenih oznaka ............................................................................................... 168

Literatura ....................................................................................................................... 170

Prilog: Grafička dokumentacija ..................................................................................... 172



Uvod

Uvod

Sve agresivniji tehnički progres, razvoj novih i savremenih tehnologija, usavršavanje industrijske proizvodnje u čitavom svetu, doneli su blagodeti savremenog života, što je čovečanstvo oberučke prihvatilo. Međutim, istovremeno su doveli i do promena štetnih po prirodnu i životnu okolinu. Ušli smo u doba velike ekološke krize. Čovek, time što utuče na životnu sredinu, direktno ugrožava biljni i životinjski svet, što dovodi u pitanje i njegov opstanak.

Kao najveći zagađivači vazduha javljaju se fabrike različite proizvodnje u čijem sastavu se neizbežno nalazi kotlovsko postrojenje koje sagoreva različite tipove goriva. Kao produkti sagorevanja, javljaju se komponente koje zagađuju životnu okolinu. Zato svaki process proizvodnje energije i materijala mora imati ogovarajuće tehničke mere za smanjenje emisije zagađujućih komponenata u životnu sredinu.

Radioaktivne materije, koje se obično pripisuju samo nuklearnim elektranama, nastaju i u termoelektranama. One, uz poznate zagađivače kao što su CO2, NO2, čađ i dr., takođe emituju kancerogene organske čestice (uključujući policiklične ugljovodonike), čestice teških metala (olova-Pb, žive-Hg, arsena-As), ali i prirodne radioaktivne elemente iz niza Urana U-238 (radijum Ra-226, radon Rn-222, olovo Pb-210, polonijum Po-210), Torijuma (torijum Th-232, Th-228) i kalijuma (radioaktivni kalijum 40).

Privredna delatnost jedne zemlje uzrokuje emitovanje zagađujućih komponenata u atmosferu. Posmatrano u celini, postoji linearna zavisnost između industrijske proizvodnje i emisije zagađujućih komponenata. Apsolutno „čista“ atmosfera ne može da se postigne nikako. Sastav atmosfere zavisi od hemijskih, fizičkih i bioloških procesa koji se odigravaju u prirodi. Prirodno „čist“ vazduh sadrži (molski udeo izražen u procentima):

azot (N2) – 78,1% kiseonik (O2) – 20,9% ugljen-dioksid (CO2) – 0,03% vodonik (H2) – 0,01%

ostale komponente (Ar, Kr, Ne, He, Xe) – 0,94%

U tragovima se mogu sresti i komponente sa molskim udelom i ispod 0,0001%. To su ugljen-monoksid (CO), ozon (O3), metan (CH4), oksidi azota (NOX) i amonijak (NH3).

Svi teški metali mogu da izazovu genetske poremećaje, ali je najopasnije olovo, koje se direktno vezuje za lanac DNK. To može dovesti do mutacije koje se mogu preneti na potomke i ispoljiti tek nakon dužeg perioda. Zagađenje vazduha može znantno da izazove pogoršanje zdravlja stanovništva. Najznačajnija zagađujuća komponenta u vazduhu koja izaziva oštećenje kod biljaka je sumpor-dioksid.

Najvažnije komponente u vazduhu koje utiču štetno na čovekovo zdravlje su: sumpor-dioksid, sumpor-vodonik, merkaptan, ugljen-monoksid, oksidi azota i halogeni. Nadražaj vida može da izazove sumpor-dioksid, dok je olovo otrovno.



1. Analize propisa zaštite životne sredine koje se odnose na zaštitu vazduha

1 Analize propisa zaštite životne sredine koje se odnose na zaštitu vazduha




1.1 Problemi emisija zagađujućih materija iz termoelektrana

1.1.1 Problemi zagađivanjanja vazduha

Po definiciji svetske zdravstvene organizacije WHO (World Health Organization) vazduh je zagađen ako sadrži sastojke u koncentracijama koje su štetne za čoveka, životnu sredinu, kao i kulturna dobra.

Pod izrazom „zagađivanje vazduha“ podrazumeva se unošenje u atmosferu od strane čoveka, posredno ili neposredno, komponenata, ili energije sa štetnim delovanjem, koje po svojoj prirodi mogu dovesti u opasnost zdravlje čoveka, naneti štetu biološkom svetu i ekosistemu kao i materijalnim dobrima.

Zagađenje vazduha predstavlja svaku promenu hemijskih, fizičkih i radioloških osobina vazduha, koja po svom kvalitetau i/ili kvantitetu prevazilazi adaptacione sposobnosti čoveka i životne sredine u celini.

Elektrane i industrijski procesi koji sagorevaju fosilna goriva, emituju velike količine zagađujućih čestica u atmosferu.

Najznačajnije zagađujuće komponente su:

azotni oksidi (NOX), sumporni oksidi (SOX), ugljen-monoksid (CO), nesagoreli ugljovodonici, leteći pepeo, čađ.

1.1.2 Najbitniji hemijski elementi fosilnih goriva

Goriva su supstance koje sagorevanjem (burnim sjedinjavanjem sa kiseonikom), pored materijalnih produkata procesa, oslobađaju i određenu količinu toplote. Najbitniji elementi goriva su ugljenik, vodonik, kiseonik, sumpor, azot.

1.1.3 Sagorevanje fosilnih goriva

Sagorevanje goriva predstavlja složen fizičko - hemijski proces oksidacije goriva prećen intenzivnim oslobađanjem toplote. Pri završenom procesu sagorevanja dobijaju se produkti koji se mogu odrediti pomoću jednostavnih hemijskih jednačina.

Proces sagorevanja se deli na:

statiku sagorevanja – tretiraju se samo krajnji produkti nastali pri procesu sagorevanja, dinamiku sagorevanja – tretiraju se fizičko - hemijski procesi koji se odvijaju tokom sagorevanja.




1.1.4 Ugljenik (C)

Ugljenik je najvažnija komponenta fosilnih goriva. Ima ga najviše i njegovim sagorevanjem nastaje najveći deo količine toplote koju gorivo oslobađa. Nalazi se u slobodnom stanju ili složenim organskim jedinjenjima. U složenim jedinjenjima ugljenik je vezan sa vodonikom, kiseonikom, azotom i sumporom.

Sagorevanjem 1kg nastaje količina toplote od 33,829MJ. Maksimalna temperatura sagorevanja ugljenika iznosi 2240C.

1.1.5 Vodonik (H)

Vodonik se kod fosilnih goriva nalazi u složenim jedinjenjima ili kao samostalna komponenta u mešavini sa gasom.

Sagorevanjem 1kg nastaje količina toplote od 142,014MJ (4,2 puta više u odnosu na ugljenik). Maksimalna temperatura sagorevanja vodonika iznosi 2235C.

1.1.6 Sumpor (S)

Sumpor se javlja u vidu gorivog i negorivog elementa. Negorivi elementi su elementi u obliku sulfata gvožđa, kalcijuma i dr. Gorivi elementi se javljaju kao organski (elementi u obliku složenih organskih jedinjenja) i piritni (sjedinjen sa gvožđem FeS2).

Sagorevanjem 1kg nastaje količina toplote od 9,295MJ, ali je nepoželjna jer deluje korodivno i utiče na zagađenje životne sredine.

1.1.7 Kiseonik (O)

Kiseonik nije gorivi element ali pomaže i omogućava sagorevanje. Javlja se vezan sa drugim elementima, a u gasovitim gorivima javlja se i u slobodnom stanju (u manjim količinama).

1.1.8 Azot (N)

Azot se javlja u vidu složenih organskih jedinjenja. U čvrstim i tečnim gorivima ima ga malo (0-2%), a kod gasovitih goriva (naročito proizvedenih) može ga biti daleko više. U procesu sagorevanja azot se u najvećim delom se ponaša kao interan, a jedan deo se vezuje za kiseonik obrazujući azotne okside (NOX).

1.2 Uticaj emisija zagađujućih materija na vazduh

Od svih oblasti zagađivanja životne sredine, najveća neposredna opasnost po čovekovo zdravlje preti od zagađenosti vazduha zato što vazduh predstavlja onaj životni medijum s kojim čovek preko velike površine njegovih pluća (50-80 m2) ima daleko najintenzivniji kontakt. Velike količine oslobođenog sumpor-dioksida (SO2), iz termoelektrana zagađuju sve činioce životne sredine (vazduh, zemljište i vodu). Naročito su opasne tzv. "kisele kiše", koje nastaju kao posledica reakcije oksida sumpora i atmosferske vode. Najvažnije emisije od sagorevanja




fosilnih goriva u vazduhu su SO2, NOX, teški metali i gasovi staklene bašte. Sve ostale supstancije se emituju u malim količinama. Bez obzira na to i one imaju bitan uticaj na životnu sredinu.

1.2.1 Sumporni oksidi

Sumporni oksidi su hemijska jedinjenja sumpora (S) sa kiseonikom iz vazduha (O). Sumpor se sadrži u neorganskim sulfidima ili organskim jedinjenjima u fosilnim gorivima. Pojavljuje se i u uglju kao komponenta (mineral gvožđa – FeS2). U čvrstim i tečnim gorivima od 1% do 3% sumpora se oksiduje u sumpor trioksid (SO3). Prirodni gas je oslobođen od sumpora. Samo pojedini gasovi, koji su dobiveni industrijski, sadrže dosta sumpora. Sumpor-dioksid (SO2) je najznačajniji oksid sumpora. Lako se apsorbuje i sa vodom gradi sumpornu kiselinu (H2SO4). Sumporna kiselina i postepeno emitovanje azotnih oksida (NOX) u atmosferu je razlog nastanka kiselih kiša. To znači da kisela kiša nastaje kad SO2 i NOX iz sumpora i azota u atmosferi i vodonikovi joni pređu u formu kiselina.

1.2.2 Azotni oksidi

Azotni oksidi su hemijska jedinjenja azota (N) sa kiseonikom iz vazduha (O).

Glavni azotni oksidi su:

azot monoksid (NO), azot dioksid (NO2), azot suboksid (N2O).

Prva dva oksida se predstavljaju kao NOX

NO i NO2 su mešavine NOX. Njihovo formiranje je regulisano na 3 načina:

toplotni NO, NO iz goriva, pobuđeni NO.

Formiranje toplotnog NO je rezultat reakcije između kiseonika i azota iz vazduha i zavisi od temperature. Ovo formiranje toplotnog NO je dominantno kad se NOX formira u instalacijama gasnih i tečnih goriva. Kad maksimalna temperatura sagorevanja iznosi ispod 1000C, emisija NOX se smanjuje.

NO iz goriva je formiran iz azota sadržanog u gorivu i zavisi od sadržaja azota, kao i od koncentracije kiseonika u okolini reakcije. Količina NO koje nastaje iz uglja je veća, jer je ovde veća količina azota u odnosu na druge tipove goriva.

Pobuđeni NO je formiran konverzijom molekularnog azota u čeonom plamenu iz međuproizvoda ugljovodoničnih komponenti.




Temperature ispod 1000C proizvode više azot suboksida (N2O). Njihovo formiranje je još uvek nerazjašnjeno do kraja. Molekuli su relativno stabilni na nižim temperaturama, a na višim temperaturama N2O se redukuje u N2. Ovaj azotni oksid znatno utiče na troposferu (sloj ispod ozonskog omotača) infracrvenom apsorpcijom. To znači da direktno doprinosi efektima staklene bašte. Azot suboksid se dugo raspada u troposferi pa je njegova interakcija sa drugim gasovima, aerosolima i oblacima minimalna. U reakcijama N2O sa O3 formira NO2 i NO3.

Veliku količinu azotnih oksida, nitrata u obliku čestica, sadrže kiše. Kiše imaju vrlo važnu ulogu jer prečišćavanja vazduha od NOX zagađivača. Gasovi koji imaju veći sadržaj oksida su rastvorljiviji u vodi.

1.2.3 Pepeo i čestice materije

Pepeo predstavlja smešu oksida mineralnih materija koji ostaju posle potpunog procesa sagorevanja svih gorivih materija goriva i posle završetka svih transformacija mineralnih materija, koje se dešavaju na povišenim temperaturama. Prostije rečeno, pepeo nastaje prilikom sagorevanja fosilnih goriva i sadrži sitne čestice materije.

Čestice, koje se stvaraju tokom procesa sagorevanja, su uglavnom prečnika veličine od 0,1m do 10m. Čestice čiji je prečnik manji od 2,5m predstavljaju problem jer ostaju da lebde u atmosferi i po nekoliko nedelja. One mogu da pređu rastojanje i od nekoliko stotina kilometara pre nego što se ne uklone iz vazduha taloženjem. Veoma su rizične za zdravlje ljudi. Brzina taloženja zavisi od raznih faktora. Čestice veće od 10m u prečniku brže se talože. Procena uticaja čestica zavisi od njihovog hemijskog sastava, veličine i koncentracije.

Pepeo, koji nastaje iz mineralnih frakcija goriva, je posledica sagorevanja uglja. Čak i veoma mala količina pepela sadrži male čestice koje su formirane kondenzacijom prilikom sagorevanja.

Deo emisije čestica nastaje i prilikom sagorevanja tečnih goriva. Uzrok formiranja čađi je loše sagorevanje. Prirodni gas ne sadrži bitnu emisiju čestica pepela. Ali, neki industrijski gasovi emituju značajnu količinu čestica u atmosferu. Rešenje za uklanjanje štetnih čestica industrijskog gasa je uklanjanje čestica pre sagorevanja.

1.2.4 Ugljen-monoksid

Ugljen-monoksid (CO) je hemijsko jedinjenje ugljenika (C) sa kiseonikom (O). Uvek se pojavljuje kao međuproizvod. Emisija CO obično nije na istom nivou kao ugljen-dioksid (CO2).

1.2.5 Teški metali

Teški metali su metaloidi, izraziti metali, kao i živa, koji se emituju sa drugim jedinjenjima i česticama. Neki teški metali su : Bakar (Cu), cink (Zn), olovo (Pb), srebro (Ag), kadmijum (Cd), hrom (Cr), vanadijum (V), nikl (Ni), selen (Se), arsen (As), Živa (Hg).

Jedini elementi koji se pojavljuju u parnoj fazi su Se i Hg. Kod čvrstih goriva (uglja) sadržaj teških metala je obično veći nego kod prirodnih gasova i tečnih goriva. Neki teški metali su bitni za biološke procese. Ali, neki teški metali su opasni po čovekovo zdravlje i uopšte za životnu sredinu jer mogu biti otrovni (toksični). Npr. kadmijum, nikl, živa i kobalt (Co) izazivaju razne bolesti bubrega, jetre itd.




1.2.6 Hlorovodonična kiselina

Hlorovodonična kiselina je hemijsko jedinjenje hlora (Cl) i vodonika (H). Najveći uzročnik globalne emisije hlorovodonika u atmosferu su velika postrojenja. Ova emisija nastaje zbog prisustva Cl u fosilnim gorivima. Sagorevanjem se izbacuje samo mala količina Cl, a zatim jedan deo Cl sa vodonikom gradi hlorovodonik. Hlorovodonik sa vlagom iz vazduha gradi aerosol hlorovodonične kiseline, koji se razređuje i tako se dalje kreće kroz atmosferu. Bez obzira što hlorovodonik nije kancerogen, kapljice hlorovodonične kiseline utiču na čovekovo zdravlje. Hlor ima uticaj na vegetaciju jer se razlaže u vodi.

1.2.7 Fluorovodonik

Fluorovodonik je hemijsko jedinjenje fluora (F) i vodonika (H). Kao i hlorovodonik i fluor se dobija sagorevanjem fosilnih goriva. Fluor se oslobađa i izbacuje se gasovima u atmosferu. Pored toga, može se emitovati i iz rotacionog razmenjivača toplote. Sa vodonikom se transformiše u fluorovodonik a zatim sa vlagom iz vazduha stvara fluorovodoničnu kiselinu. Takođe, kao i hlor, i fluor se rastvara u vodi i utiče na vegetaciju oko mesta sagorevanja.

1.2.8 Amonijak

Amonijak (NH3) nije rezultat sagorevanja već je nepotpuna reakcija u procesu uklanjanja azota. Amonijak se dodaje sa vodom ili u čistom obliku. Amonijak koje ne reaguje, emituje se u atmosferu sa dimnim gasom.

1.2.9 Gasovi staklene bašte

Sunce zagreva Zemlju svojim zracima koji uspeju da kroz atmosferu stignu do površine naše planete. Površina se na taj način zagreva a zatim i sama zrači toplotu nazad u atmosferu. Gasovi koji kao izolator zadržavaju tu toplotu su gasovi efekta staklene bašte. Kada oni ne bi postojali temperatura na površini Zemlje bila bi oko 30 stepeni niža nego što je sada pa bi i život kakav sada postoji bio nemoguć. Na nesreću, civilizacija, pogotovo njen najrazvijeniji deo, proizvodi previše ovih gasova pa oni apsorbuju sve više toplote i sve više zagrevaju Zemlju. Pojava se naziva globalno zagrevanje. Oslanjanje celokupnog razvoja civilizacije na proizvodnju energije sagorevanjem fosilnih goriva povećao je emitovanje gasova staklene bašte u atmosferu. Jedan od najzastupljenijih gasova staklene bašte je ugljen-dioksid (CO2). Ovaj gas nastaje pri zagrevanju svakog fosilnog goriva odnosno sagorevanjem drveta, benzina, nafte, zemnog gasa itd.

Faktori na koje najviše utiče porast temperature usled emisije gasova staklene bašte su:

porast nivoa mora i moguća poplava priobalnih zona, topljenje glečera i morskog leda, promene u količini padavina, usled čega će nastati poplave i suše, promene u pojavi klimatskih ekstrema, posebno ekstremno visokih temperatura, promene u ekonomskim sektorima, kao što su poljoprivreda i snabdevanje vodom.




1.3 Osnovni pojmovi zaštite životne sredine

Životna sredina

Životna sredina je skup prirodnih i stvorenih vrednosti čiji kompleksni međusobni odnosi čine okruženje, odnosno prostor i uslove za život.

Ugrožena životna sredina

Ugrožena životna sredina jeste određeni deo prostora gde zagađenje ili rizik od zagađenja prevazilazi kapacitet životne sredine.

Zrnasta prašina

Zrnastu prašinu predstavljaju čvrste čestice veće od 76 mikrona.

Prašina

Prašinu predstavljaju čvrste čestice koje su manje od zrnaste prašine i nastaju pri mehaničkim operacijama kao što su drobljenje, mlevenje i rušenje ili razaranje eksplozijom.

Dim

Dim predstavljaju čestice, čvrste ili tečne, nastale pri sagorevanju ili kondenzaciji i uglavnom su manje od 5 mikrona. Dim je relativno stabilno disperzovan.

Suspenzija

Suspenzija je fini dim od čvrstih čestica nastalih u procesu kondenzacijeČestice su obično manje od 1 mikrona.

Magla

Maglu predstavljaju tečne čestice, uglavnom manje od 10 mikrona. Magla u koncentraciji koja smanjuje vidno polje stvara nevidljivu maglu (ovo se obično naziva samo magla). Prirodna magla sadrži čestice veće od 10 mikrona.

Sanacija (remedijacija)

Sanacija, odnosno remedijacija jeste proces preduzimanja mera za zaustavljanje zagađenja i dalje degradacije životne sredine do nivoa koji je bezbedan za buduće korišćenje lokacije uključujući uređenje prostora, revitalizaciju i rekultivaciju.




1.3.1 Imisija i granične vrednosti imisije (GVI)

Imisija je koncentracija čvrstih, tečnih gasovitih zagađujućih komponenata u vazduhu na određenom mestu, emitovana tokom određenog vremena, kojom se ocenjuje kvalitet vazduha.

Zagađenost vazduha se predstavlja kao masena koncentracija, koja predstavlja masu zagađujućih komponenti u odnosu na zapreminu zagađenog vazduha. Prisustvo kontaminirajućih komponenata: dima, čađi, prašine, gasova, aerosola, para ili mirisa, predstavlja promenu prirodnog sastava vazduha, koji dovodi do štetnog uticaja na ljude, životinje, biljke i dobra.

Granična vrednost imisije je propisom određen nivo koncentracije pojedinih zagađujućih materijala u vazduhu.

1.3.2 Emisija i granične vrednosti emisije (GVE)

Emisija je ispuštanje mirisa, gasovitih i čvrstih zagađujućih komponenata iz izvora zagađivanja. Granična vrednost emisije je propisom određen nivo količina i koncentracija štetnih i opasnih materija na mestu izvora zagađenja.

Emisija i imisija su prikazani na slici 1.3.2.1.

Slika 1.3.2.1. Emisija i imisija




1.4 Međunarodni protokoli i direktive o zaštiti životne sredine i zaštiti vazduha

1.4.1 Konvencija o prekograničnom zagađenju vazduha [1]

Okvirni dokument koji je bio osnova za dalji razvoj regulative iz oblasti ograničenja emisija u vazduh bila je Konvencija o prekograničnom zagađenju vazduha na velike udaljenosti, koja je stupila na snagu 1983. godine. Ovu

Konvenciju potpisale su 33 zemlje, a retifikovalo ukupno 49 zemalja (stanje krajem 2004. godine).

U ovom dokumentu postavljena su načela međunarodne saradnje na zaštiti vazduha od zagađenja i okviri za uspostavljanje mehanizama za smanjenje prekograničnog transporta zagađenja kroz vazduh. Sprovođenje ove

politike realizovano je kroz osam protokola koji su usledili posle 1984. godine, među kojima se na smanjenje

emisija sumpornih oksida odnose sledeći:

Protokol iz Ženeve iz 1984. godine o dugoročnom finansiranju kooperativnog programa monitoringa i evaluacije prekograničnog transporta zagađivanja u vazduhu. Protokol je stupio na snagu u januaru 1988. godine,

a do danas ga je ratifikovala 41 zemlja, a potpisalo 22 zemlje;

Protokol iz Helsinkija iz 1985. godine o smanjenju emisija sumpora i njihovih prekograničnih flukseva za najmanje 30%. Protokol je stupio na snagu u septembru 1987. godine. Ratifikovale sa ga 22 zemlje, a potpisalo 19

zemalja;

Protokol iz Osla iz 1994. godine o daljem smanjenju emisija sumpora. Protokol je stupio na snagu u avgustu 1998. godine. Ratifikovalo ga je 25 zemalja, a potpisalo ga je 28 zemalja;

Protokol iz 1999. godine o borbi protiv acidifikacije, eutrofikacije i prizemnog ozona. Ovaj Protokol, koji stupa na snagu 17. maja 2005. godine, potpisala je 31 zemlja, a ratifikovalo 16.

1.4.2 EMEP Protokol [1]

Ovim Protokolom realizuje se međunarodni monitoring program na teritoriji Evrope (i šire) kojim se, na bazi zajedničkog finasiranja zemalja koje su pristupile Protokolu, obezbeđuju relevantni podaci o zagađenju vazduha u

Evropi, a u svetlu sporazuma o smanjenju emisija. EMEP pokriva nekoliko osnovnih aktivnosti:

sakupljanje podataka o emisijama sumpornih i azotnih oksida, isparljivih organskih jadinjenja i drugih zagađujućih komponenata,

merenja kvaliteta vazduha i taloga, modelovanje disperzije u atmosferi.

U Evropi postoje preko 100 monitoring stanica koje učestvuju u programu.




Podaci o emisijama za pojedine zemlje utvrđuju se na osnovu definisane metodologije za njihov proračun

(CORINAIR) i služe kao baza za proračun prekograničnog transporta posmatranih zagađujućih komponenata. Kao rezultat ovih proračuna dobijaju se bilansne matrice transporta pulutanta na osnovu kojih se vidi doprinos emisija

po zemljama.

1.4.3 Protokol o smanjenju godišnjih emisija sumpora iz Helsinkija [1]

Ovim Protokolom zemlje koje su mu pristupile obavezale su se da će, najkasnije do 1993. godine, smanjiti svoje

nacinalne godišnje emisije sumpora ili prekogranične flukseve za najmanje 30% u odnosu na nivo iz 1980. godine.

Na osnovu preuzetih obaveza u periodu do 1993. godine postignuti su sledeći rezultati:

gledano u celini, 21 zemlja koja je pristupila Protokolu smanjila je emisije sumpora za više od 50%, svaka pojedinačna zemlja ispunila je postavljeni cilj u pogledu nivoa smanjenja emisija, 11 zemalja je postiglo smanjenje emisije za najmanje 60%.

1.4.4 Protokol iz Osla o daljem smanjenju emisija sumpora [1]

Ovim dokumentom nivoi smanjenja emisija sumpornih oksida definisani su uzimajući u obzir sledeće parametre:

kritično opterećenje po zemljama, analize očekivanih efekata, primene najbolje dostupne tehnologije i uštede

energije.

U ovom dokumentu se prvi put definiše pojam „kritičnog opterećenja“, „kritičnog nivoa“ i „kritične depozicije“ na sledeći način:

„kritično opterećenje“ se definiše kao kvantitativna procena izloženosti (ekspozicije) nekom zagađujućom komponentom ispod koje se, na osnovu postojećih saznanja, neće javiti značajni štetni uticaji na životnu sredinu,

„kritični nivo“ označava koncentraciju zagađujućih komponenata u atmosferi iznad koje se, na osnovu postojećih saznanja, mogu javiti direktni štetni efekti na receptorima u životnoj sredini,

„kritična depozicija sumpora“ označava kvantitativnu procenu izloženosti oksidima sumpora ispod kojih se, na osnovu postojećih saznanja, neće javiti značajni štetni uticaji na životnu sredinu.

U okviru ovog Protokola su, u okviru aneksa, definisane sledeće veličine:

kritične depozicije sumpora na teritoriji Evrope po mreži 50x50 km (Aneks I), dozvoljene količine emitovanog sumpora i zahtevani nivoi redukcije emisija (Aneks II), pregled tehnologija za smanjenje emisija sumpora iz stacionarnih izvora (Aneks IV), granične vrednosti emisija i sadržaja sumpora (Aneks V).

Na osnovu navedenih parametara definisane su osnovne obaveze zemalja u pogledu smanjenja emisija sumpora što je prikazano u Tabeli 1.4.4.1.




Tabela 1.4.4.1. Granične vrednosti emisija i sadržaja sumpora prema protokolu iz Osla [1]

A. Granične vrednosti emisija za stacionarne izvore

Vrsta goriva (MWth) Granična vrednosti emisije (mgSO2/Nm3)

Stepen odsumporavanja (%)

1. Čvrsta goriva (svedeno na 6% kiseonika u dimnim gasovima)

50-100 100-500

> 500

2000 2000-400

400

40 (za 100-167 MWth) 40-90 (za 167-500 MWth)

90 2. Tečna goriva (svedeno na 3% kiseonika u dimnim gasovima)

50-300 300-500

> 500

1700 1700-400

400

90 90

3. Gasovita goriva (svedeno na 3% kiseonika u dimnim gasovima) Gasna goriva generalno 35 Tečni gas 5 Gasovi niske toplotne moći iz rafinerija, koksara, peći

800

B. Dizel gorivo Sadržaj sumpora (%) Dizel za drumska vozila 0,05 Ostale vrste 0,2

1.4.5 Protokol o smanjenju acidifikacije, eutrofikacije i prizemnog ozona iz Geteborga [1]

Osnovni cilj ovog Protokola je da se, dugoročno posmatrano, obezbedi kontrola i smanjenje emisija sumpora koji

je rezultat ljudskih aktivnosti tako da se ne prekorače kritična opterećenja izazvana acidifikacijom koja mogu

izazvati štetne efekte na ljudsko zdravlje i eko sisteme. U tom cilju su za zemlje u EMEP regionu, definisani opšti

zahtevi koji obuhvataju sledeće:

1. Svaka od zemalja treba, u periodu do 2010. godine, svoje emisije da svede minimalno na godišnje vrednosti

emisija sumpora. (Aneks II Protokola). U odnosu na vrednosti koje su za ovaj period date u okviru Protokola iz

Osla, zahtevani iznosi smanjenja emisija su generalno veći (za one zemlje za koje su isti navedeni u Protokolu iz

Osla), tako da za ceo region u proseku iznose 75% u odnosu na nivo iz 1990. godine.

2. Svaka od zemalja treba na svojim stacionarnim izvorima da obezbedi emisije sumpora u skladu sa graničnim

vrednostima emisija prema Aneksu IV Protokola i to:

za nove izvore, u roku od godinu dana od datuma stupanja na snagu Protokola,

za postojeće izvore, do 31. decembra 2007. godine za razvijene zemlje, odnosno u periodu od osam godina od datuma stupanja na snagu Protokola za zemlje u tranziciji.

Granične vrednosti emisija sumpora za stacionarne izvore date su u Tabeli 1.4.5.1.




Tabela 1.4.5.1. Granične vrednosti emisija sumpornih oksida za stacionarne izvore tipa ložišta na ugalj [1]

Vrsta ložišta Snaga ložišta MWth

Granična vrednost mg/m3

Alternativa za domaće gorivo efikasnost ODG

Postojeća ložišta 50 – 100

100 – 300 >300

850 850 – 200

linearna zavisnost 200

90 % 92 % 95 %

Nova ložišta 50 – 100

100 – 500 >500

2000 2000 – 400

linearna zavisnost 400

40 % 40- 90 %

linearna zavisnost 90 %

Predviđeno je da ovaj Protokol stupi na snagu devedeset dana od ratifikacije šesnaeste zemlje. Pošto je Portugal bila šesnaesta zemlja koja je ratifikovala Protokol, Protokol je stupio na snagu devedeset dana posle ratifikacije

Portugala.

1.4.6 Stanje ratifikacije navedenih dokumenata za Srbiju [1]

Stanje ratifikacije navedenih dokumenata za Srbiju dato je u Tabeli 1.4.6.1.

Tabela 1.4.6.1. Pristupanje Republike Srbije evropskim dokumentima o emisiji sumpora [1]

Dokument Pristupanje Srbije Konvencija o prekograničnom zagađenju 12.03.2001. (U proceduri razmatranja) EMEP Protokol 12.03.2001. (U proceduri razmatranja) Protokol iz Helsinkija - Protokol iz Osla - Protokol iz Geteborga -




1.5 Direktive EU u pogledu smanjenja emisija sumpornih oksida

1.5.1 Direktiva 96/61/EC koja se odnosi na integrisano sprečavanje i kontrolu zagađenja [14]

1.5.1.1 Cilj i obim primene direktive

Direktiva 96/61/EC doneta je 24. septembra 1996. godine u skladu sa ciljevima i principima politike u oblasti zaštite životne sredine. Direktiva stupa na snagu dvadesetog dana od dana objavljivanja. Zemlje Članice su dužne da donesu propise vezane za usaglašavanje sa zahtevima Direktive najkasnije tri godine od njenog stupanja na snagu.

Ovom Direktivom definišu se mere kojima se obezbeđuje integrisani pristup kontroli zagađenja, a u cilju postizanja visokog nivoa očuvanja i zaštite životne sredine u celini. To pre svega podrazumeva:

racinalno upravljanje nacionalnim resursima u skladu sa principom „zagađivač plaća“, intervencije na izvoru zagađenja smanjenjem emisija u skladu sa vrednostima graničnih vrednosti emisija, definisanje graničnih vrednosti emisija na bazi primene „najboljih dostupnih tehnika“ uzimajući u obzir tehničke karakteristike postrojenja, njihovu lokaciju i stanje životne sredine u okolini, razvoj procesa razmene informacija između zemalja Evropske Unije u vezi unapređenja primene „najboljih dostupnih tehnika“.

Ovom Direktivom propisuju se mere za sprečavanje ili, kada je to praktično ostvarljivo, za smanjenje emisija u vazduh, do kojih dolazi usled aktivnosti koje su navedene u Aneksu I. Predmet oderdbi Direktive su, kako je to navedeno u okviru Aneksa I pod tačkom 1.1, „termoenergetska postrojenja sa toplotnim izlazom iznad 50 MW“. Po ovoj klasifikaciji primena zahteva Direktive odnosi se na sve termoenergetske jedinice EPS-a.

1.5.1.2 Zahtevi koji se odnose na smanjenje emisije sumpornih oksida

Zahtevi Direktive odnose se na postojeća i nova postrojenja. Oni su sledeći:

1. Period u kome postojeća postrojenja treba da usklade svoj rad sa zahtevima Direktive je osam godina od dana njenog stupanja na snagu;

2. Usklađivanje sa zahtevima Direktive podrazumeva realizaciju procesa obezbeđivanja dozvole za rad postrojenja koji podrazumeva:

podnošenje prijave, odnosno zahteva za dobijanje dozvole, dobijanje dozvole, koju izdaje nadležni organ, koja treba da sadrži uslove čije ispunjavanje garantuje da se dato

postrojenje uklapa u uslove utvrđene ovom Direktivom;

3. Dozvola treba da sadrži podatke o graničnim vrednostima emisija zagađujućih materija. Granične vrednosti emisija svih materija navedenih u Aneksu III, koje se emituju iz postrojenja koja su navedena u Aneksu I, određuje Savet Evropske Komisije. Konkretno, aktuelni propis kojim se definišu granične vrednosti emisija sumpornih oksida iz velikih ložišta je Direktiva 2001/80/EC;

4. Granične vrednosti emisija primenjuju se na mestu na kome emisija napušta postrojenje, s tim što se prilikom njihovog određivanja zanemaruje bilo kakvo razređenje;

5. Granične vrednosti emisija i sve tehničke mere u toj sferi moraju biti zasnovane na najboljim dostupnim tehnikama. Terminom „najbolja dostupna tehnika označava se najefikasniji i najnapredniji stepen razvoja tehnike kojom se na pogodan način obezbeđuje sprečavanje ili, ako to nije moguće, smanjenje emisija u skladu




sa principom graničnih vrednosti emisija. Termin ”dostupna” tehnika odnosi se na one tehnike koje su razvijene do stepena koji omogućava primenu u datim industrijskim postrojenjima, pod ekonomski i tehnički održivim uslovima, bez obzira da li je ista razvijena u okviru date države članice ili ne.

Kod izbora najbolje dostupne tehnike potrebno je naročito razmotriti mogućnost implementacije sledećih opcija:

korišćenje tehnologije koja generiše manje otpadnog materijala, korišćenje manje opasnih (hazardnih) materija, mogućnost reciklaže ili regeneracije materija koje se koriste ili koje nastaju u procesu, što veća energetska efikasnost razmatranog procesa.

Određivanje najbolje dostupne tehnike vrši se na osnovu analiza metoda koje se primenjuju u Zemljama Članicama. U vezi sa navedenim, potrebno je imati u vidu član 16 Direktive koji obavezuje Zemlje Članice na razmenu svih relevantnih informacija i to preko Saveta Evropske Komisije kome su Zemlje Članice dužne da svake tri godine podnesu sve dostupne informacije o primenjenim tehnikama, rezultatima merenja emisija i aspektima monitoringa. Komisija je potom dužna da organizuje razmenu dobijenih informacija i da svake tri godine objavi konkretne rezultate pomenute razmene.

1.5.2 Direktiva 1999/32/EC koja se odnosi na ograničenje sadržaja sumpora u pojedinim tečnim gorivima [15]

1.5.2.1 Cilj i obim primene Direktive

Direktiva 1999/32/EC koja ograničava sadržaj sumpora u tečnom gorivu doneta je početkom 1999. godine kao dopuna Direktive 93/12/EEC, a kao dodatna mera za smanjenje acidifikacije i štetnog delovanja atmosferskog sumpora na ekosisteme.

Glavni cilj ove Direktive je smanjenje emisije sumpor-dioksida nastalog sagorevanjem nekih vrsta tečnog goriva, a u cilju smanjenja štetnog uticaja ovih gasova na zdravlje ljudi i životnu sredinu.

Redukcija emisije sumpor-dioksida pri sagorevanju naftnih derivata postiže se ograničavanjem sadržaja sumpora u gorivu koje koriste Zemlje Članice unutar svoje teritorije. Studije su pokazale da će koristi od smanjenja sadržaja sumpora u tečnom gorivu biti višestruko veće od troškova same mere, naročito imajući u vidu da je tehnologija samog postupka već dobro ustanovljena i prihvaćena.

Ograničenje emisije se ne odnosi na sledeća goriva:

a) tečno gorivo koje se koristi u prekomorskim brodovima i tečni gas koji se koristi kao gorivo u brodovima koji saobraćaju sa zemljama koje nisu u sastavu Evropske Unije,

b) goriva koja će se prerađivati pre sagorevanja, c) goriva koja će se prerađivati u rafinerijama.




1.5.2.2 Definicije osnovnih pojmova

U skladu sa problematikom ove Direktive definisani su sledeći pojmovi:

gasno ulje (engl. “gas oil“) podrazumeva derivat nafte koji podpada pod standard CN 2710 00 67 ili 2710 00 68, odnosno derivat nafte koji sadrži najmanje 85% (zapreminskih) materije koja destiliše na temperaturi od 350°C, po metodi ASTM D86,

teško ulje za loženje (engl. “heavy fuel oil“) podrazumeva derivat nafte koji podpada pod standarde CN 2710 00 71 - 2710 00 78, odnosno derivat nafte koji sadrži do 65% (zapreminskih) materije koja destiliše na temperaturi od 250°C, po metodi ASTM D86.

1.5.2.3 Stupanje Direktive na snagu

Direktiva je stupila na snagu 26. aprila 1999. godine tj. na dan njenog objavljivanja u Službenom Listu Evropske Unije. Zemlje Članice imale su obavezu da usklade sve zakone, propise i administrativne odredbe sa odredbama Direktive do 1. jula 2000. godine, kao i da propišu kazne za slučaj nepoštovanja odredbi Direktive.

1.5.3 Direktiva 2001/80/EC koja se odnosi na ograničenja emisija nekih zagađujućih materija u vazduh iz velikih ložišta [16]


Oktobra 2001. godine Parlament i Savet Evropske Unije usvojio je novu Direktivu koja se odnosi na ograničenja emisija nekih zagađujućih materija iz velikih ložišta, koja se odnosi na postrojenja čija je termička snaga na ulazu veća od 50 MWth.

Direktiva 2001/80/EC predstavlja amandman na prethodnu Direktivu koja se odnosi na velika postrojenja za sagorevanje (Direktiva 88/609/EEC), pri čemu su postojeće i nove odredbe sjedinjene u jedan dokument.

Direktiva ima za cilj pooštravanje restriktivnih mera u vezi zagađivanja vazduha iz postrojenja za sagorevanje, pri čemu su granične vrednosti emisija definisane za sledeće kategorije postrojenja sa aspekta njihove starosti:

postrojenja koja su u radu pre 01. jula 1987. godine (stara postrojenja), postrojenja koja su u radu ili za koja je izdata dozvola za građenje, odnosno za rad pre 27. novembra 2003.

godine (nova-stara postrojenja), postrojenja puštena u pogon posle 27. novembra 2003. godine (nova postrojenja).

Pored klasičnih kondenzacionih postrojenja, ova direktiva takođe podstiče kombinovanu proizvodnju toplotne i električne energije. U vezi sa tim, ona definiše ograničenja emisija iz gasnih turbina.

Sa aspekta korišćenja različitih vrsta goriva, Direktiva utvrđuje posebne vrednosti GVE koje se odnose na ložišta koje koriste biomasu kao gorivo.

Treba naglasiti da predložene granične vrednosti predstavljaju minimalne zahteve u pogledu ograničenja emisija i da Zemlje Članice mogu usvojiti i strožije mere ukoliko to žele.





U cilju boljeg razumevanja, biće date definicije osnovnih pojmova koji su korišćeni u ovoj Direktivi:

"postrojenje za sagorevanje" predstavlja tehnički uređaj u kome se vrši oksidacija goriva u cilju proizvodnje toplote,

"emisija" predstavlja emitovanje supstanci iz postrojenja za sagorevanje u vazduh, "granična vrednost emisije" predstavlja srednju dopuštenu količinu supstance u dimnim gasovima koji se

stvaraju u ložištu i koja se ispuštaju u vazduh u datom periodu. Emisije se izražavaju u mg/Nm3 svedeno na 3% O2 za tečno i gasovito gorivo, 6% O2 za čvrsto gorivo i 15% za gasne turbine,

"novo postrojenje" je postrojenje za koga je građevinska ili radna dozvola izdata posle 1.07.1987godine, "postojeće postrojenje" je postrojenje za koga je građevinska ili radna dozvola izdata do 1.07.1987 godine, "gasna turbina" je postrojenje u kome se pomoću rotirajuće mašine toplotna energija pretvara u mehaničku i

čiji je osnovni deo kompresor u kome se oksidacijom goriva stvara radni fluid.

1.5.3.3 Granične vrednosti emisije sumpor-dioksida

Svaka Zemlja Članica ima obavezu da usaglasi emisije iz izvora na koje se odnosi ova Direktiva, sa definisanim graničnim vrednostima emisija sumpornih oksida.

U odnosu na definisane GVE postoji više izuzetaka, koji su dati u Direktivi pod određenim uslovima, pri čemu je bitno da se ne prekorači ukupno smanjenje emisije definisano u planovima Zemalja Članica.

Granične vrednosti navedenih parametara date su posebno za čvrsta, tečna i gasovita goriva, a njihova vrednost zavisi od snage postrojenja i od godine puštanja postrojenja u rad.

Kao što je već ranije napomenuto, u odnosu na starost, postrojenja se dele u tri grupe:

Prvu grupu postrojenja čine postrojenja koja su počela sa radom posle datuma stupanja na snagu nove direktive tj. posle 2003. godine – tzv. "nova postrojenja".

Drugu grupu čine postrojenja koja su počela sa radom posle 01.07.1987. godine, tj. posle datuma stupanja na snagu stare direktive, a pre datuma stupanja na snagu nove Direktive.

Treću grupa čine ona postrojenja koja su počela sa radom pre 01.07.1987. godine, tzv. "postojeća postrojenja" koja nisu bila razmatrana u okviru stare direktive.

1. Prva grupa postrojenja

Za nova postrojenja puštena u rad posle 2003. godine utvrđene su dvostruko strožije norme od tada važećih normi za nova postrojenja koja treba da uđu u pogon do 2003. godine (Tabela 1.5.3.3.1.)




Tabela 1.5.3.3.1. Granične vrednosti emisija (GVE), mg/m3, za SO2– nova postrojenja

Vrsta goriva Termička snaga ložišta, MWth

50 do 100 100 - 300 300 Čvrsto gorivo (1) biomasa 200 opšti slučaj 850 200 (3) 200 Tečno gorivo (2) 850

400 do 200 (linearno

smanjenje) (3) 200

Gasovito gorivo 35 - gasovito gorivo - opšte

5 - tečni gas 400 - nisko kalorični gas za koksne peći 200 - nisko kalorični gas za visoke peći

Izuzeća od navedenih vrednosti dozvoljena su za sledeće slučajeve: (1) – Ovo izuzeće se odnosi na čvrsto gorivo određenih karakteristika: u slučaju kada se, zbog karakteristika goriva, navedene GVE ne mogu postići, odobrava se ona GVE koja se može ostvariti primenom mera za smanjenje emisije sa minimalnim stepenom desulfurizacije čija vrednost zavisi od snage postrojenja, i to:

za postrojenja snage < 300 MWth - 300 mg/m3 stepen desulfurizacije 92%

za postrojenja snage > 300 MWth - 400 mg/m3 stepen desulfurizacije 95%

(2) – Ovo izuzeće se odnosi na postrojenja na tečno gorivo na Kritu i Rodosu, za koja je dozvola dobijena pre 31.12 2007.godine: odobrava se viša GVE u slučaju dve instalacije sa prijavljenim ulazom od 250 MWth i to od 1700 mg/Nm3

(3) - Ovo izuzeće se odnosi na postrojenja koja se nalaze na teritoriji "Outermost Regions" gde važe sledeća ograničenja: pri korišćenju čvrstog i tečnog goriva dozvoljeno je linearno smanjenje GVE od 850 do 200 mg/m3 za postrojenja od 100 - 300 MWth.

2. Druga i treća grupa postrojenja

Zemlje Članice imaju obavezu da za nova postrojenja koja pripadaju drugoj grupi obezbede da sve dozvole za izgradnju, ili u odsustvu takve procedure dozvole za puštanje u rad novih objekata, budu predate pre 27.11.2002 godine, pri čemu postrojenje neće ući u pogon posle 27.11.2003. godine.

Za postojeća postrojenja koja pripadaju trećoj grupi i za koja su se Zemlje Članice obavezale da će značajno smanjiti emisije do 1. januara 2008. godine i koja su ušla u njihove Nacionalne programe, sve dozvole za rad ovih postrojenja moraju biti usaglašene sa zahtevima za GVE. Za ova postrojenja postoje odobrenja nižih GVE u zavisnosti od časova rada postrojenja.

Detaljnije granične vrednosti emisije SO2 za postrojenja, koja pripadaju drugoj i trećoj grupi postrojenja, date su u Tabeli 1.5.3.3.2.




Tabela 1.5.3.3.2. Granične vrednosti emisije, mg/m3, za SO2

Tip goriva

Termička snaga ložišta, MWth 50 do 100

MWth 100 - 300

MWth 300 - 500

MWth 500 MWth

Čvrsto gorivo (1) (2)

2000 2000 do 400

linearno smanjenje 400

Tečno gorivo

1700

1700 do 400 linearno

smanjenje 400

Gasovito gorivo

35 - gasovito gorivo uopšte 800 – nisko-kalorični gas za gasifikaciju ili rafinerije 5 – tečni gas

Izuzeća od navedenih vrednosti dozvoljena su za sledeće slučajeve:

(1) 1. slučaj - čvrsto gorivo određenih karakteristika

Tamo gde se navedene GVE ne mogu postignići zbog karakteristika goriva koje se koristi, definisan je stepen desulfurizacije i to od najmanje 60% kod postrojenja sa termalnim ulazom manjim ili jednakim 100MWth, 75% za postrojenja sa ulazom većim od 100MW i manjim ili jednakim 300MWth i 90% za postrojenja sa ulazom većim od 300 MWth .

Za postrojenja veća od 500 MWth primeniće se stepen desulfurizacije od najmanje 94% ili najmanje 92% gde je već ugovorena montaža postrojenja za desulfurizaciju gasa ili oprema za ubacivanje kreča i gde je rad postrojenja počeo pre 01. januara 2001. godine.

(2) 2. slučaj - čvrsto gorivo i ograničen broj časova rada u određenom periodu

Postrojenjima sa toplotnom snagom 400 MWth koja neće raditi više od sledećeg broja časova godišnje:

- do 31. decembra 2015. 2000 h

- od 01. januara 2016. 1500 h

dozvoljena je GVE za SO2 od 800 mg/Nm3.

1.5.3.4 Zahtevi za monitoringom emisija

Kontinualno praćenje emisija, odnosno merenje koncentracija SO2, NOx i čestica u dimnim gasovima zahteva se na svim postrojenjima čiji je kapacitet jednak ili veći od 100 MWth na ulazu.

Od ovog uslova izuzimaju se sledeća postrojenja:

ložišta čiji je preostali radni vek manji od 10000 sati, za SO2 i čestice kod korišćenja prirodnog gasa kao goriva u ložištima i gasnim turbinama, za SO2 u slučaju korišćenja tečnog goriva sa poznatim sadržajem sumpora u kotlovima i gasnim turbinama, za SO2 pri korišćenju biomase u kotlovima ukoliko korisnik može u svakom trenutku dokazati da su emisije SO2

u skladu sa propisanim vrednostima.

U slučaju da se primenjuju povremena merenja, njihova učestanost treba da bude najmanje na svakih šest meseci.




1.5.3.5 Uslovi usklađenosti sa vrednostima GVE

Kada se vrše kontinualna merenja emisija na postrojenjima iz grupe dva i tri smatra se da je postrojenje usklađeno sa postavljenim zahtevima pod sledećom uslovima, gledano na period jedne kalendarske godine ako:

ni jedna srednja mesečna vrednost ne pređe GVE zadate u Tabeli 1.5.2.3.2. 97% svih srednjh 48-časovnih vrednosti ne prelazi 110% GVE

Kada se vrše povremena merenja smatra se da je postrojenje usklađeno sa postavljenim zahtevima ukoliko su rezultati svake serije merenja u skladu sa zadatim GVE.

Kada se radi o novim postrojenjima koja su dafinisana kao ”grupa jedan”, smatra se da su zadate vrednosti GVE zadovoljene ukoliko su, gledano za period od jedne kalendarske godine, zadovoljeni sledeći uslovi:

ni jedna srednja dnevna vrednost ne prelazi GVE navedene u Tabeli 1.5.2.3.1. 95 % svih srednjih satnih vrednosti ne prelazi 200 % odgovarajućih vrednosti navedenih u Tabeli 1.5.2.3.1.

1.5.3.6 Stupanje direktive na snagu

Direktiva je stupila na snagu 27. novembra 2001, na dan njenog objavljivanja u Službenom Listu Evropske Unije. Zemlje članice imale su obavezu da usklade sve zakone, propise i administrativne odredbe sa odredbama Direktive do 27. novembra 2002. godine.

U slučaju novih postrojenja na čvrsto gorivo za koje je dozvola za rad izdata pre 27. novembra 2002. godine, granične vrednosti emisija SO2 koje su navedene u Tabeli 1.5.2.3.2., kao i odredba Direktive koja se odnosi na ograničenje GVE za SO2 od 800 mg/Nm3 za postrojenja na čvrsto gorivo i ograničen broj sati rada, ostale su na snazi do 1. januara 2008. godine nakon čega je izvršena njihova revizija.

Za postojeća postrojenja i nove elektrane za koje je zahtev za dobijanje dozvole za rad podnet do 27. novembra 2002. godine, a koje su sa radom počele do 27. novembra 2003. godine, odredbe Direktive koje se odnose na zahtevima za monitoringom emisija stupile su na snagu 27. novembra 2004. godine.

1.5.4 Direktiva 2001/81/EC o nacionalnim kvotama emisije za neke zagađujuće materije koje se ispuštaju u vazduh [17]


Ova Direktiva odnosi se na smanjenje zagađenja životne sredine gasovitim zagađujućim komponentama koje izazivaju acidifikaciju i eutrofikaciju, u koje prvenstveno spadaju sumpor-dioksid, azotni oksidi, amonijak i isparljiva organska jedinjenja. Direktiva je donešena u skladu sa sporazumom o poštovanju kritičnih nivoa opterećenja i Protokolom Evropske Komisije iz Geteborga od 1. decembra 1999. godine.

Imajući u vidu da u postojećim uslovima nije tehnički izvodljivo ispuniti dugoročne zadatke na eliminisanju štetnih efekata acidifikacije i smanjenju izloženosti ljudi i životne sredine prizemnom ozonu i njihovog usklađivanja sa nivoima preporučenim od Svetske Zdrastvene Organizacije, Evropska Komisija je zaključila da je neophodno da se prvenstveno definišu kratkorični ciljevi u pogledu zaštite životne sredine od pomenutog zagađenja. U skladu sa




uspostavljenim ciljevima, biće definisane i privremene mere zaštite koje će dovesti do neophodnog smanjenja razmatranih zagađenja acidifikacijom i prizemnim ozonom.

Kao jedan od efikasnih načina da se ispune gore navedeni ciljevi, definisane su kvote nacionalnilnih emisija Zemalja Članica Evropske Unije za sumpor-dioksid (SO2), azotne okside(NOx), isparljiva organska jedinjenja (VOC) i amonijak (NH3). Pored toga, navedene kvote emisija omogućiće Evropskoj Zajednici i Zemljama Članicama fleksibilnost u pogledu načina na koji će se ostvariti zahtevani nivoi smanjenja emisija.

Cilj ove Direktive je da se, uspostavljanjem nacionalnih kvota emisija, ograniče emisije zagađujućih komponenata koji doprinose acidifikaciji i eutrofikaciji i stvaranju prizemnog ozona, a u cilju poboljšanja zaštite životne sredine i ljudskog zdravlja i smanjenju rizika od pomenutih štetnih efekata. Istovremeno, omogućiće se približavanje dugoročnim ciljevima koji se odnose na ispunjenje zahteva u pogledu postizanja nivoa kritičnih opterećenja pojedinih regiona, u cilju efikasne zaštite stanovništva od prepoznatljivih rizika po zdravlje koji su rezultat zagađenja vazduha.

Godine 2010. i 2020. godina definisane su kao presečne godine u pogledu ispunjenja postavljenih zahteva.

Razmatrana Direktiva odnosi se na emisije na teritorijama Zemalja Članica i njihovim ekskluzivnim ekonomskim zonama iz svih izvora zagađenja i aktivnosti koje iz njih proističu, izuzimajući sledeće:

1. Emisije iz međunarodnog pomorskog saobraćaja; 2. Emisije iz vazdušnih letilica; 3. Za Španiju, emisije na području Kanarskih ostrva; 4. Za Francusku, emisije na područjima prekomorskih departmana; 5. Za Portugaliju, emisije na području Mediterana i Azurskih ostrva.


U vezi sa problematikom koja se razmatra u okviru ove Direktive definisani su sledeći osnovni pojmovi:

”kritično opterećenje” je kvantitativna procena izloženosti jednom ili više zagađujućih komponenata ispod kojih se, na osnovu postojećih saznanja, neće javiti značajni štetni efekti na osetljivim elementima životne sredine;

”kritični nivo” je koncentracija zagađujućih komponenata u atmosferi iznad koje se, na osnovu postojećih saznanja, mogu javiti direktni štetni efekti na različitim receptorima (kao što su živi svet i materijalna dobra) životne sredine;

”ćelija mreže” predstavlja kvadrat stranice 150km x 150km, koji je uzet kao mera rezolucije kod definisanja mape kritičnih opterećenja, kao i kod određivanja emisija i depozicija zagađujućih komponenata na teritoriji Evrope;

”kvota nacionalne emisije” predstavlja maksimalnu vrednost date materije, izraženu u kilotonama, koja može biti emitovana sa teritorije Zemlje Članice u toku jedne kalendarske godine.



Znak zaštite prirode od 4. avgusta 2009.


1.6 Zakoni o zaštiti životne sredine i zaštiti vazduha u Republici Srbiji

1.6.1 Zakon o zaštiti prirode [19]

Zakon o zaštiti prirode se nalazi u "Službenom glasniku RS", broj 88/2010.

Ovim zakonom uređuje se zaštita i očuvanje prirode, biološke, geološke i predeone raznovrsnosti kao dela životne

sredine. Priroda kao dobro od opšteg interesa za Republiku Srbiju uživa posebnu zaštitu u skladu sa ovim zakonom

i posebnim zakonima.

Studija ovog zakona sadrži:

1. Osnovne odredbe 2. Zaštita prirode 3. Zaštićena prirodna dobra 4. Postupak proglašavanja zaštićenih prirodnih dobara 5. Upravljanje i korišćenje zaštićenih područja 6. Zaštita i očuvanje divljih vrsta 7. Zaštita pokretnih zaštićenih prirodnih dokumenata 8. Organizacija zaštite prirode 9. Znak zaštite prirode 10. Finansiranje zaštite prirode 11. Čuvanje zaštićenih područja 12. Dokumenti zaštite prirode 13. Pristup informacijama i učešće javnosti 14. Nadzor 15. Nadležnost za rešavanje po žalbi 16. Kaznene odredbe 17. Prelazne i završne odredbe

1.6.2 Zakon o izmenama i dopunama Zakona o zaštiti prirode [19]

Zakon o izmenama i dopunama Zakona o zaštiti prirode se nalazi u „Službenom glasniku RS”, broj 88/2010.

U ovom zakonu koji je donet 23.11.2010. došlo je do izmena i dopuna Zakona o zaštiti prirode (Službeni glasnik

RS, broj 36/2009).

1.6.3 Zakon o zaštiti vazduha [18]

Zakon o zaštiti vazduha se nalazi u „Službenom glasniku RS”, broj 36/2009.

Ovim zakonom uređuje se upravljanje kvalitetom vazduha i određuju mere, način organizovanja i kontrola

sprovođenja zaštite i poboljšanja kvaliteta vazduha kao prirodne vrednosti od opšteg interesa koja uživa posebnu

zaštitu.




Odredbe ovog zakona ne primenjuju se na zagađenja prouzrokovana radioaktivnim materijama, industrijskim

udesima i elementarnim nepogodama.


1. Osnovne odredbe 2. Kontrola kvaliteta vazduha 3. Zahtevi kvaliteta vazduha 4. Strategija, planovi i programi 5. Mere za poboljšanje kvaliteta vazduha 6. Poslovi merenja emisije i nivoa zagađujućih materija u vazduhu 7. Informisanje i izveštavanje 8. Informacioni sistem 9. Finansiranje zaštite i poboljšanja kvaliteta vazduha 10. Nadzor 11. Nadležnost za rešavanje o žalbi 12. Kaznene odredbe 13. Prelazne i završne odredbe

1.6.4 Zakon o zastiti životne sredine [20]

Zakon o zaštiti životne sredine se nalazi u „Službenom glasniku RS”, broj 135/2004.

Ovim zakonom uređuje se integralni sistem zaštite životne sredine kojim se obezbeđuje ostvarivanje prava čoveka

na život i razvoj u zdravoj životnoj sredini i uravnotežen odnos privrednog razvoja i životne sredine u Republici.


1. Osnovne odredbe 2. Upravljanje prirodnim vrednostima 3. Mere i uslovi zaštite životne sredine 4. Praćenje stanja životne sredine 5. Informisanje i učešće javnosti 6. Ekonomski instrumenti 7. Odgovornost za zagađivanje životne sredine 8. Nadzor 9. Kaznene odredbe 10. Prelazne i završne odredbe




1.6.5 Zakon o izmenama i dopunama Zakona o zastiti životne sredine [18]

Zakon o izmenama i dopunama Zakona o zaštiti životne sredine se nalazi u „Službenom glasniku RS”, broj 36/2009.

U ovom zakonu koji je donet sredinom 2009. došlo je do izmena i dopuna Zakona o zaštiti životne sredine

(Službeni glasnik RS, broj 135/04). Ovaj zakon je stupio na snagu osmog dana od dana objavljivanja u „Službenom glasniku Republike Srbije“.

1.6.6 Zakon o proceni uticaja na životnu sredinu [20]

Zakon o proceni uticaja na životnu sredinu se nalazi u „Službenom glasniku RS”, broj 135/2004.

Ovim zakonom uređuje se postupak procene uticaja za projekte koji mogu imati značajne uticaje na životnu sredinu, sadržaj studije o proceni uticaja na životnu sredinu, učešće zainteresovanih organa i organizacija i

javnosti, prekogranično obaveštavanje za projekte koji mogu imati značajne uticaje na životnu sredinu druge

države, nadzor i druga pitanja od značaja za procenu uticaja na životnu sredinu.

Odredbe ovog zakona ne primenjuju se na projekte namenjene odbrani zemlje.


1. Osnovne odredbe 2. Postupak procene uticaja 3. Nadzor 4. Kaznene odredbe 5. Prelazne i završne odredbe

1.6.7 Zakon o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu [19]

Zakon o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu se nalazi u „Službenom glasniku RS”, broj 88/2010.

Ovim zakonom uređuju se uslovi, način i postupak vršenja procene uticaja određenih planova i programa na životnu sredinu (strateška procena), radi obezbeđivanja zaštite životne sredine i unapređivanja održivog razvoja

integrisanjem osnovnih načela zaštite životne sredine u postupak pripreme i usvajanja planova i programa.


1. Osnovne odredbe 2. Postupak strateške procene 3. Kaznene odredbe 4. Prelazne i završne odredbe




1.6.8 Zakon o izmenama i dopunama Zakona o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu [19]

Zakon o izmenama i dopunama Zakona o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu se nalazi u „Službenom

glasniku RS”, broj 88/2010.

U ovom zakonu došlo je do izmena i dopuna Zakona o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu (Službeni

glasnik RS, broj 135/2004).

1.6.9 Zakon o integrisanom sprečavanju i kontroli zagađivanja životne sredine [20]

Zakon o integrisanom sprečavanju i kontroli zagađivanja životne sredine se nalazi u „Službenom glasniku RS”, broj

135/2004.

Ovim zakonom uređuju se uslovi i postupak izdavanja integrisane dozvole za postrojenja i aktivnosti koja mogu

imati negativne uticaje na zdravlje ljudi, životnu sredinu ili materijalna dobra, vrste aktivnosti i postrojenja, nadzor

i druga pitanja od značaja za sprečavanje i kontrolu zagađivanja životne sredine.


1. Osnovne odredbe 2. Integrisana dozvola 3. Postupak izdavanja dozvole 4. Nadzor 5. Kaznene odredbe 6. Prelazne i završne odredbe

1.6.10 Zakon o potvrđivanju Kjoto protokola uz okvirnu konvenciju UN o promeni klime [21]

Zakon o potvrđivanju Kjoto protokola uz okvirnu konvenciju UN o promeni klime se nalazi u „Službenom glasniku

RS”, broj 88/2007 (Međunarodni ugovori).

Protokol iz Kjota uz Okvirnu konvenciju Ujedinjenih nacija o promeni klime (The Kyoto Protocol to the United

Nations Framework Convention on Climate Change) je dodatak međunarodnom sporazumu o klimatskim

promenama, potpisan sa ciljem smanjivanja emisije ugljen-dioksida i drugih gasova koji izazivaju efekat staklene

bašte.

Protokol je otvoren za potpisivanje u japanskom gradu Kjotu u organizaciji Konvencije Ujedinjenih nacija za

klimatske promene (UNFCCC), 11. decembara 1997. godine. Za njegovo stupanje na snagu bilo je potrebno da ga

ratifikuje najmanje 55 država i da države koje su ratifikovale protokol čine najmanje 55% zagađivača. To se

dogodilo 16. februara 2005. godine kada je Rusija ratifikovala Protokol. Srbija je prihvatila Kjoto protokol 24. septembra 2007. godine.




Protokolom se smanjuje ispuštanje šest gasova koji izazivaju efekat staklene bašte: ugljen-dioksida, metana, azot-

dioksida, fluorougljovodonika, perfluorougljovodonika i heksafluorida.b Zakon o potvrđivanju amandmana na aneks B Kjoto protokola uz okvirnu konvenciju UN o promeni klime je donet 2009. Zakon je stupio na snagu od

dana objavljivanja u „Službenom glasniku Republike Srbije“.

1.7 Pravilnici o zaštiti životne sredine i zaštiti vazduha u Republici Srbiji

1.7.1 Pravilnik o graničnim vrednostima, metodama merenja imisije, kriterijumima za

uspostavljanje mernih mesta i evidenciji podataka [22]

Ovaj pravilnik se nalazi u "Službenom glasniku RS", broj 54/1992, 30/1999, 19/2006.

Ovim pravilnikom se propisuju granične vrednosti imisije, imisije upozorenja, epizodno zagađenje vazduha,

metode sistematskog merenja imisije, kriterijumi za uspostavljanje mernih mesta i način evidencije podataka.

U ovom pravilniku se nalaze:

1. Neorganske materije 2. Taložne materije iz vazduha 3. Teški metali u suspendovanim česticama 4. Organske materije 5. Kancerogene materije

1.7.2 Pravilnik o bližim uslovima koje moraju da ispunjavaju stručne organizacije koje vrše

merenja emisije i imisije [23]

Ovaj pravilnik se nalazi u "Službenom glasniku RS", broj 5/2002.

Ovim pravilnikom propisuju se bliži uslovi koje moraju da ispunjavaju stručne organizacije u pogledu kadrova,

opreme i prostora da bi vršile merenje emisije i imisije.

1.7.3 Pravilnik o utvrđivanju usklađenih iznosa naknade za zagađivanje životne sredine [24]


Ovim pravilnikom utvrđuju se usklađeni iznosi naknade za zagađivanje životne sredine, i to: naknade za emisije iz

pojedinačnih izvora zagađivanja, za proizvedeni ili odloženi otpad, za supstance koje oštećuju ozonski omotač i za vozila na motorni pogon.

1.7.4 Pravilnik o Listi opasnih materija i njihovim količinama i kriterijumima za određivanje vrste dokumenata koje izrađuje operater seveso postrojenja, odnosno kompleksa [25]





Ovim pravilnikom propisuje se lista opasnih materija i njihove količine i kriterijumi za određivanje vrste dokumenata koje izrađuje operater seveso postrojenja, odnosno kompleksa u kome se obavljaju aktivnosti u kojima je prisutna ili može biti prisutna jedna ili više opasnih materija.

1.8 Uredbe o zaštiti životne sredine i zaštiti vazduha u Republici Srbiji

1.8.1 Uredba o graničnim vrednostima emisija zagađujućih materija u vazduh [30]

Ova uredba se nalazi u „Službenom glasniku RS“, broj 71/2010.

Ova uredba sadrži:

1. Osnovne odredbe 2. Granične vrednosti emisija iz postrojenja za sagorevanje 3. Granične vrednosti emisija za određene vrste postrojenja 4. Kriterijumi za uspostavljanje mernih mesta 5. Vrednovanje rezultata merenja emisija, sadržaj izveštaja i bilansa emisija i izveštavanje o izvršenim merenjima 6. Nacionalne emisije 7. Prelazne i završne odredbe

Uredba sadrži i 8 priloga:

1) Granične vrednosti emisija za velika postrojenja za sagorevanje 2) Granične vrednosti emisija za mala postrojenja za sagorevanje 3) Granične vrednosti emisija za srednja postrojenja za sagorevanje 4) Opšte granične vrednosti emisija 5) Granične vrednosti emisija za određivanje vrste postrojenja 6) Postupak ocenjivanja rezultata merenja emisije 7) Sadržaj elemenata izveštaja o merenjima emisija zagađujućih materija u vazduh 8) Određivanje ukupnih godišnjih emisija zagađujućih materija iz postrojenja za sagorevanje

1.8.2 Uredba o listama otpada za prekogranično kretanje, sadržini i izgledu dokumenata koji

prate prekogranično kretanje otpada sa uputstvima za njihovo popunjavanje [27]

Ova uredba se nalazi u „Službenom glasniku RS“, broj 60/2009. Doneta je 03. avgusta, 2009.

1.8.3 Uredba o utvrđivanju liste projekata za koje je obavezna procena uticaja i liste

projekata za koje se može zahtevati procena uticaja na životnu sredinu [28]


Ovom uredbom se utvrđuje:

Lista 1: Prijekti za koje je obavezna procena uticaja na životnu sredinu Lista 2: Projekti za koje se može zahtevati procena uticaja na životnu sredinu




1.8.4 Uredba o postupanju sa supstancama koje oštećuju ozonski omotač, kao i o uslovima za

izdavanje dozvola za uvoz i izvoz tih supstanci [32]


Ovom uredbom propisuje se: postupno smanjivanje potrošnje supstanci koje oštećuju ozonski omotač; uslovi i način izdavanja dozvola za uvoz i izvoz supstanci koje oštećuju ozonski omotač i proizvoda i/ili opreme koja ih

sadrži; postupanje sa supstancama koje oštećuju ozonski omotač i proizvodima i/ili opremom koji sadrže

supstance koje oštećuju ozonski omotač ili su pomoću tih supstanci proizvedeni; postupanje sa supstancama koje

oštećuju ozonski omotač nakon prestanka upotrebe proizvoda i/ili opreme koji ih sadrže; način sakupljanja, obnavljanja i obrade, korišćenja i trajnog odlaganja, stavljanja u promet supstanci koje oštećuju ozonski omotač;

način obračuna troškova ponovnog korišćenja supstanci koje oštećuju ozonski omotač; način označavanja

proizvoda i/ili opreme koji sadrže supstance koje oštećuju ozonski omotač; uslovi koje moraju da ispune pravna lica i preduzetnici koji obavljaju delatnost proizvodnje, održavanja i/ili popravke, sakupljanja, obnavljanja i obrade,

kontrolu korišćenja, stavljanja na tržište, trajnog odlaganja i isključivanja iz upotrebe proizvoda i/ili opreme koji

sadrže supstance koje oštećuju ozonski omotač.

Ova uredba ima 7 delova:

1. Osnovne odredbe 2. Postupno smanjivanje potrošnje kontrolisanih supstanci 3. Uvoz i/ili izvoz kontrolisanih supstanci i proizvoda i/ili opreme koja ih sadrži 4. Postupanje sa kontrolisanim supstancama i proizvodima i/ili opremom koja ih sadrži 5. Centri za sakupljanje, obnavljanje i obradu kontrolisanih supstanci 6. Izveštavanje o realizovanom uvozu i/ili izvozu, korišćenju i uništavanju kontrolisanih supstanci 7. Prelazne i završne odredbe

Prilozi:

1) Lista kontrolisanih supstanci 2) Smeše koje sadrže kontrolisane supstance 3) Lista proizvoda i opreme 4) Nove supstance 5) Procesi u kojima se kontrolisane supstance koriste kao procesni agensi 6) Uslovi za stavljanje na tržište i dalju distribuciju kontrolisanih supstanci za esencijalne, laboratorijske i analitičke primene 7) Kritična upotreba halona 8) Tehnologije uništavanja 9) Zahtevi za izdavanje dozvola (obrasci) 10) Obrazloženje




1.8.5 Uredba o merilima i uslovima za povraćaj, oslobađanje ili smanjenje plaćanja naknade

za zagađivanje životne sredine [29]

Uredba o merilima i uslovima za povraćaj, oslobađanje ili smanjenje plaćanja naknade za zagađivanje životne

sredine se nalazi u "Službenom glasniku RS", broj 113/2005.

Ovom uredbom bliže se određuju merila i uslovi za povraćaj, oslobađanje ili smanjenje plaćanja naknade za

zagađivanje životne sredine.

1.8.6 Uredba o sadržini programa mera prilagođavanja rada postojećeg postrojenja ili

aktivnosti propisanim uslovima [28]


Uredbom se propisuje program mera prilagođavanja rada postojećeg postrojenja ili aktivnosti propisanim

uslovima za izdavanje integrisane dozvole.

1.8.7 Uredba o izmenama i dopunama uredbe o uslovima za monitoring i zahtevima kvaliteta

vazduha [31]


Krajem 2010. godine, vlada Republike Srbije je donela Uredbu o izmenama i dopunama uredbe o uslovima za monitoring i zahtevima kvaliteta vazduha.

1.8.8 Uredba o vrstama aktivnosti i postrojenja za koje se izdaje integrisana dozvola [20]


Vrste aktivnosti i postrojenja za koje se izdaje integrisana dozvola su:

1. Proizvodnja energije 2. Proizvodnja i prerada metala 3. Industrija minerala 4. Hemijska industrija 5. Upravljanje otpadom 6. Ostale aktivnosti




1.8.9 Uredba o utvrđivanju kriterijuma za utvrđivanje statusa posebno ugrožene životne

sredine, statusa ugrožene životne sredine i za utvrđivanje prioriteta za sanaciju i remedijaciju

[20]


Ovom uredbom se utvrđuju kriterijumi za utvrđivanje statusa posebno ugrožene životne sredine, statusa ugrožene životne sredine i za utvrđivanje prioriteta za sanaciju i remedijaciju.

Ova uredba sadrži sledeće delove:

1. Vrsta izvora zagađivanja i koncentracija u prostoru 2. Stepen zagađenja utvrđen na osnovu merenja ispitivanja i ocene indikatora stanja u odnosu na propisane vrednosti u skladu sa posebnim propisima 3. Uticaj zagađenja na zdravlje ljudi i prirodne resurse

1.8.10 Uredba o određivanju aktivnosti čije obavljanje utiče na životnu sredinu [26]

Ova uredba se nalazi u „Službenom glasniku RS“, broj 55/2005, 71/2005, 101/2007 i 65/2008.

Ovom uredbom određuju se aktivnosti, čije obavljanje utiče na životnu sredinu, a za koje jedinica lokalne

samouprave može propisati naknadu za zaštitu i unapređivanje životne sredine.

1.9 Strategija uvođenja čistije proizvodnje u Republici Srbiji [33]

Ova Strategija se nalazi u „Službenom glasniku RS“, broj 17/2009.

Zagađenja koja izazivaju proizvodni procesi mogu se umanjiti na 2 načina:

Primenom tehničkih rešenja, tj. tretmanima zagađenja na kraju proizvodnog procesa („end-of-pipe“ technologies, EOP),

Prevencijom zagađenja – čistijom proizvodnjom.

Strategija uvođenja čistije proizvodnje u Republici Srbiji sadrži:

1. Uvod 2. Karakteristike čistije proizvodnje 3. Uloga strategije uvođenja čistije proizvodnje 4. Osnovni principi čistije proizvodnje 5. Analiza zakonodavnog i institucionog okvira za uvođenje čistije proizvodnje 6. Ekonomske osnove za uvođenje čistije proizvodnje 7. Analiza stanja u industrijskim sektorima i ključne prepreke za uvođenje čistije proizvodnje 8. Pristupi razvoju čistije proizvodnje u Republici Srbiji 9. Ciljevi i zadaci strategije uvođenja čistije proizvodnje 10. Praćenje sprovođenja strategije 11. Akcioni plan 12. Objavljivanje strategije



2. Opis rada Termoelektrane „Nikola Tesla B“

2 Opis rada Termoelektrane „Nikola Tesla B“




2.1 Privredno društvo „Termoelektrane Nikola Tesla“ (PD TENT)

Privredno društvo "Termoelektrane Nikola Tesla" (PD TENT) Obrenovac, sa 14 blokova ukupne instalisane snage 3.288 megavata, čini trećinu proizvodnog potencijala Elektroprivrede Srbije. Godišnjom proizvodnjom od preko 18 milijardi kilovat sati daje polovinu ukupne proizvodnje električne energije u EPS. Osnovna delatnost društva je proizvodnja električne energije, pare i tople vode. Posluje kao društvo sa ograničenom odgovornošću, osnovano od Javnog preduzeća "Elektroprivreda Srbije", sa 100% sredstava u vlasništvu Republike Srbije.

Slika 2.1.1. Termoelektrana Nikola Tesla A

Tabela 2.1.1. Privredno Društvo Termoelektrane "Nikola Tesla"

Termoelektrane „Nikola Tesla“ Broj blokova postrojenja Jačina u megavatima (MW)

TE TENT - A 2 210 4 308

TE TENT - B 2 620

TE Kolubara - A 3 32 1 65 1 110

TE Morava 1 125

Privredno društvo „TE Nikola Tesla“ u današnjem sastavu posluje od 1. januara 1992. godine. Nastalo je na osnovu odluke Upravnog odbora JP „Elektroprivreda Srbije“, spajanjem Termoelektrana „Nikola Tesla“ A i B u Obrenovcu,

Termoelektrane „Kolubara A“ u Velikim Crljenima, Termoelektrane „Morava“ u Svilajncu i TE-TO „Kolubara B“ Ub

u izgradnji.

Od 1. januara 2006. godine posluje kao zavisno privredno društvo u sastavu JP "Elektroprivreda Srbije".




2.1.1 Istorija i osnivanje TENT-a

Proizvodna istorija TENT-a počela je početkom rada danas najstarije termoelektrane u Srbiji, TE "Kolulbara".

Investitorska grupa za izgradnju TE "Kolubara" osnovana je rešenjem Vlade Republike Srbije 1952. Prvi, blok snage 32 MW, pušten je u pogon 20. oktobra 1956. Blok 5, snage 110 MW sa radom je počeo 3. maja 1979. TE "Morava", kao preduzeće osnovano je 29. februara 1964. Blok snage 125 MW pušten u pogon 31. januara 1969.

Radnički Savet ZEPS, na sednici u TE "Kolubara" 15. oktobra 1964, doneo je odluku o izgradnji TE "Obrenovac", projektovane snage 5x200 MW.

Radovi na bloku "A1" započetli su 27. jula 1967. Prvi blok, snage 210 MW (prvi blok te snage u tadašnjoj SFRJ), pušten je u pogon 7. marta 1970. Posle puštanja u pogon drugog bloka, septembra iste godine, odlučeno je da se na ovoj lokaciji izgradi još četiri bloka veće snage - od po 308 megavata.

Odluka o izgradnji TE "Nikola Tesla B" doneta je 1974.

Na referendumu 24. aprila 1975. godine, kolektiv TE "Obrenovac" donosi odluku o promeni imena u TE "Nikola Tesla".

Šesti blok TE "Nikola Tesla A" pušten je u pogon 26. decembra 1979. čime je završena izgradnja najveće termoelektrane na Balkanu, snage 1650,5 MW.

Radovi na prvom bloku elektrane "B", snage 620 MW, započeti su 1978. godine. Prvi kilovat sati sa ovog bloka potekli su 3. novembra 1983, a sa drugog 28. novembra.1985, čime je završena prva faza gradnje ove elektrane.

Osamnaest godina izgradnje obrenovačkih elektrana, od 1967. do 1985. godine, najdinamičniji su period razvoja moderne Elektroprivrede Srbije, unapređivanja i umnožavanja njenih ne samo tehničkih i tehnoloških, nego i stručnih mogućnosti. Bilo je to i vreme izazova da se u okvirima naše privrede pronađu projektantska, montažerska i proizvodna rešenja koja zadovoljavaju potrebe tako složenih i modernih sistema.

Gradnja svakog novog bloka nastavljala je započeti razvojni trend. Dostizani su i podizani standardi u efikasnosti gradnje, montaže i puštanja u rad postrojenja. Unapređivani su projekti, podizana snaga blokova, sve sa ciljem da se ekonomičnom gradnjom i snižavanjem troškova proizvodnje dobije što jeftinija električna energija.

Od početka gradnje prvog 210 megavatnog bloka do prvog proizvedenog kilovat-sata električne energije, 7. marta 1970. godine, proteklo je samo 33 meseca. Paralelno je građen i drugi blok, koji je u pogon ušao šest meseci kasnije. U prvoj godini rada ostvarena je i prva milijarda kilovat-sati električne energije iz obrenovačke termoelektrane.

U narednih 9 godina izgrađena su i u rad uključena i preostala četiri bloka Termoelektrane A, snage od po 308 megavata, čime je ona proizvodnom snagom nadrasla dotadašnju našu najveću elektranu – Hidroelektranu „Đeredap“.




Uporedo sa prvim, otvoreno je i drugo gradilište i 1977. godine zpočeta je gradnja Termoelektrane „Nikola Tesla B“, sa u to vreme najsnažnijim blokovima u svetu na niskokalorični lignit. Do 1985. godine u pogon su uvedena dva takva bloka. Bogato iskustvo stečeno u stvaranju elektrane „A“ omogućilo je da i kvalitet novih pogona bude vrhunski, što će ubrzo pokazati rezultati njihovog rada.

Zajedno sa proizvodnim pogonima, razvijan je Železnički transport obrenovačkih elektrana, namenjen dopremanju uglja iz kolubarskih rudnika, sa ukupno oko 100 kilometara koloseka. Njime je dopremljen i veliki deo opreme za gradnju TENT-ovih postrojenja, kao i površinskog kopa Tamnava.

2.1.2 Uspostavljanje sistema kvaliteta

Privredno društvo Termoelektrane „Nikola Tesla“ (PD TENT) je avgusta 2005. godine zvanično dobio međunarodno priznat sertifikat po standardu ISO 9001 (ISO - International Organization for Standardization) iz 2000. godine od vodeće svetske organizacije SGS iz Ženeve. Potvrda o ispunjavanju visokih međunarodnih standarda (izdata za period od 3 godine) stečena je posle opsežnih provera izvršenih krajem juna 2005. godine. Sticanje sertifikata ISO 9001:2000 važan je korak u ostvarivanju uslova za ravnopravno uključivanje obrenovačkih termoelektrana u konkurenciju međunarodnog tržišta električne energije.

Od 2007. godine sistem menadžmenta kvalitetom (QMS) zasnovan na seriji standarda ISO 9000 i sistem menadžmenta zaštitom životne sredine (EMS) po seriji standarda ISO 14000, objedinjuju se i čine integrisani sistem menadžmenta (IMS). Politiku PD TENT u oblasti IMS-a, kao sastavnog dela ukupne poslovne politike, doneo je direktor PD TENT 26. maja 2007. godine.

U toku 2008. godine izvršena je resertifikacija za standard ISO 9001:2000 i po prvi put sertifikacija za sistem upravljanja zaštitom životne sredine prema standardu ISO 14001:2004. Oba dokumenta su dobijena od švajcarske sertifikacione firme SGS.

Aktivnosti na uvođenju u PD TENT standarda OHSAS 18001 zvanično su započete u martu 2009. godine. Reč je o standardu koji se odnosi na oblast bezbednosti i zdravlja na radu.

2.1.3 Problemi emisija zagađujućih materija iz TENT-a

Svake godine u Termoelektranama „Nikola Tesla“ sagori se preko 20 miliona tona lignita. Produkt sagorevanja je više od 3,5 miliona tona pepela i šljake godišnje, koji se deponuju na otvorenim odlagalištima ukupne površine preko 800 hektara, kao i 14.000.000 Nm³ dimnog gasa na sat (pri radu punim kapacitetom) koji se emituje u atmosferu. Postrojenja za prečišćavanje potiču iz vremena izgradnje TENT-a, tehnološki zastarela, zbog čega PD TENT danas vodi politiku koja podrazumeva sveobuhvatnu ekološku modernizaciju i povećanje pouzdanosti postojeće opreme.




2.1.4 Program mera za smanjenje emisije zagađujućih materija iz TENT-a

Program ekološke modernizacije je definisan 2002. godine, a planirano je da njegova realizacija traje oko 10 godina. Zasnovan je na studiji uticaja na životnu sredinu i obuhvata:

• pripremu projektne dokumentacije, • nadogradnju elektrofilterskih postrojenja, • promenu tehnologije otpepeljivanja, transporta i deponovanja pepela, • promenu sistema upravljanja otpadnim vodama, • odsumporavanje dimnih gasova, • kompletan monitoring emisije i imisije, • implementacija standarda ISO 14000 u sistem menadžmenta životnom sredinom.

Na deponijama pepela postoje sledeće mere zaštite:

• biološka rekultivacija setvom trava, sadnjom drveća i žbunja, • sistem prskača za kvašenje nasipa i zalivanje travnog pokrivača, • sistem topova za kvašenje suvih površina unutar ravnog dela deponija, • maksimalna površina vodenog ogledala (jezera) na deponijama, • drenažni bunari po celom obimu deponija, • drenažni kanal oko deponija .

Završeni projekti:

• U okviru revitalizacija i kapitalnih remonata blokova rekonstruisani su i nadograđeni elektrofiltri na blokovima

A1, A2, A4 i A5, čime je emisija čvrstih čestica u dimnim gasovima svedena u granice evropskih normi (50mg/m³). U do sada izvršene rekonstrukcije uloženo je oko 20 miliona evra, a nivo emisije čestica na TENT „A“ smanjen je za

80 odsto u odnosu na nivo do 2002. godine. Visoki efekti u najvećoj meri su posledica saniranja najvećeg izvora

aerozagađenja – dva najstarija bloka TENT „A“, na kojima je emisija čestica snižena čak 20 do 40 puta – sa 1.000

do 2.000 na ispod 50mg/m³ dimnog gasa.

• Zahvaljujući donaciji EAR, 2003. godine je nabavljena oprema za kontinualno merenje čestica, sumpor-dioksida i azotnih oksida, koja je ugrađena na blok A3. Potom je merna oprema ugrađena i na bloku A5. Planirano je da svi blokovi TENT-a budu opremljeni instrumentima za merenje emisije zagađujućih materija.

• U 2008. godini PD TENT je dobilo sertifikat za standard ISO 14001. Primena zahteva ovog standarda omogućava povećanje tehnološke i radne discipline u oblasti zaštite životne sredine.

• Početkom oktobra 2009. godine završena je prva faza novog malovodnog sistema sakupljanja, transporta I deponovanja pepela I šljake na TENT “B” (odnos pepela i vode je 1:1 umesto dosadašnjeg 1:15). Novim, „ugušćenim“ načinom transporta biće višestruko smanjena površina aktivnih kaseta, deponovana masa će biti otporna na razvejavanje, a drastičnim smanjenjem količine vode biće smanjen uticaj na podzemne vode. S druge strane, biće omogućeno izdvajanje i isporuka suvog elektrofilterskog pepela za potrebe industrije kroz posebne silose, bez rizika od razvejavanja. Vrednost ovog projekta je 30 miliona evra, a finansira se iz donatorskog fonda Evropske komisije.

• Krajem oktobra 2009. godine završeni su rekonstrukcija elektrofiltara i nov sistem otpepeljivanja na bloku A-5 u TE „Kolubara“ u Velikim Crljenima.




• Blok B1 na TENT B, uspešno je povezan na novi malovodni sistem sakupljanja, transporta i deponovanja pepela i šljake, krajem maja 2010. godine čime je, nakon prošlogodišnjeg povezivanja bloka B2, u PD TENT, na ovoj lokaciji u potpunosti realizovana primena nove tehnologije ugušćenog transporta pepela i šljake. Garancijsko ispitivanje rada sistema za blok B1, započelo je 23. juna, i trajalo je mesec dana. Počela je i prodaja pepela cementarama u Beočinu i Popovcu, i to oko 10.000 tona pepela mesečno.

Budući projekti:

• Rekonstrukcija elektrofiltera na blokovima TENT „A“: blok A-6 i blok A-3 (2014. godina) • Rekonstrukcija elektrofiltera na lokaciji TENT „B“, blokovi B-1 i B-2, u periodu od 2011. do 2013. godine

2.1.5 Zaštita životne sredine koja se odnosi na TENT

Odgovornost za zaštitu životne sredine od posledica proizvodnje električne energije jedan je od prioriteta poslovne i razvojne politike PD TENT. Ona je utvrđena i strategijom obnove postrojenja, pokrenutom 2001. godine sa ciljem da se Termoelektrane «Nikola Tesla» održe u redu efikasnih, tržišno konkurentnih i ekološki prihvatljivih proizvođača električne energije i prema standardima koje postavlja evropsko energetsko tržište.

Programom ekološke modernizacije, istovremeno sa obnovom postrojenja, pokrenut je niz projekata – od uspostavljanja sistema monitoringa i kontrole uticaja na okruženje do tehnoloških mera za saniranje svih izvora zagađenja vazduha, voda i tla.

U sklopu rehabilitacija i kapitalnih remonta, izvršene su rekonstrukcije elektrofiltara, kojima je emisija čestica kroz dimne gasove svedena na petinu nivoa do 2003. godine i uvedena u granice propisane evropskim normama od 50 mg/m³ dimnog gasa.

U toku je uvođenje nove tehnologije transporta pepela i šljake, prvo na Termoelektrani „Nikola Tesla B“, kojom se rešava problem zagađenja naselja u okolini deponija pepela, odnosno otklanja opasnost od raznošenja pepela vetrom i štetnog uticaja deponija na podzemne vode.

Najveći doprinos ekološke modernizacije TENT B biće izgradnja postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova.

Termoelektrane „Nikola Tesla“ u velikoj meri doprinose unapređenju kvaliteta života u lokalnim zajednicama u okruženju proizvodnih pogona. To čine redovnim plaćanjem zakonom propisanih naknada i podrškom finansiranju posebnih ekoloških projekata i akcija. Isporuka toplotne energije za grejanje Obrenovca i Velikih Crljena takođe donosi značajne ekološke efekte.

2.1.6 Srednjeročni plan zaštite životne sredine do 2015. godine koji se odnosi na TENT

Ovim planom se predviđaju ulaganja od 410 miliona evra u izgradnju postrojenja za odsumporavanje i to na blokovima A-3, A-4, A-5 i A-6 na TENT „A“, kao i na oba termobloka na TENT „B“.

Na istim lokacijama predviđa se i realizacija projekta za smanjenje emisije azotnih oksida na norme propisane u EU. Okvirna ulaganja se planiraju na oko 38 miliona evra.




Takođe je predviđena i realizacija projekta izmene tehnologije prikupljanja, pripreme, transporta i odlaganja pepela i šljake na lokaciji TENT A u vrednosti od oko 50 miliona evra.

2.1.7 Novi sistem sakupljanja, transporta i deponovanja pepela i šljake

Novi malovodni sistem sakupljanja, transporta i deponovanja pepela i šljake koristi smešu pepela i vode u odnosu 1:1. Primera radi, količina vode koja se koristi za transport smanjena je sa dosadašnjih 20 miliona tona godišnje na oko 2 miliona tona. Novoodloženi pepeo na deponiji je prilično čvrst i stabilan, po njoj, bez propadanja, može da se slobodno hoda, zato što je došlo do očvršćavanja spoljnje površine pa pepeo ne može da se razvejava. Smanjeno je i zagađenje kako podzemnih tako i površinskih voda, čime se popravlja i stanje životne sredine u naseljima koje se nalaze u blizini deponija. Takođe je poboljšana zaštita podzemnih voda, a biće i produžen radni vek deponije. Vrednost novog sistema otpepeljivanja TENT B je više 30 miliona evra, od kojih su 28 miliona donatorska sredstva Evropske delegacije.




2.2 Termoelektrana „Nikola Tesla B“

Slika 2.2.1. Termoelektrana Nikola tesla B

2.2.1 Lokacija

Termolektrana „Nikola Tesla B“ (TENT B) locirana je na desnoj obali reke Save, 59 km uzvodno od Beograda između naselja Skela i Ušće, na području Vorbis, oko 12 km uzvodno od termoelektrane “Nikola Tesla A“.

Termoelektrana je predviđena za gradnju po blok sistemu, sa pravcem razvoja blokova normalno na reku Savu. Prva faza izgradnje termoelektrane obuhvatila je izgradnju dva bloka B1 i B2, ukupne instalisane snage 1240 MW (2x620 MW), dok je drugom fazom bila predviđena izgradnja još dva identična bloka u nastavku postojećih blokova, tako da glavni pogonski objekat čini jedinstvenu građevinsku celinu. Blok B1 pušten je u pogon u novembru 1983. godine, a blok B2 u novembru 1985. godine. U proteklom periodu angažovanje blokova je bilo preko 7500 sati na godišnjem nivou.

Tokom gradnje blokova TE “Nikola Tesla B“ izgrađena su i određena pomoćna postrojenja i objekti kao i objekti infrastrukture koji zadovoljavaju potrebe postojećih blokova, a predviđeno je da oni u potpunosti ili delimično zadovolje i potrebe rada blokova druge faze. Ipak, do danas, druga faza izgradnje TE “Nikola Tesla B“ nije realizovana, mada su završeni prethodni radovi.

Postojeći objekti na lokaciji elektrane raspoređeni su većinom na severozapadnom delu lokacije, dok je jugoistočni deo lokacije rezervisan za smeštaj blokova druge faze.

Osa kotlarnice izgrađenih blokova pruža se pravcem jugozapad–severoistok, s tim da su bunkerski trakt i mašinska sala sa severoistočne strane kotlarnice, a elektrofiltri, dimnjak, doprema uglja sa pratećom opremom i deponija uglja sa jugozapadne strane.

Osa turbinskog postrojenja je upravna na osu kotla i pruža se pravcem jugoistok severozapad.




Severozapadno od glavnog pogonskog objekta (GPO), koji kao centralni objekat elektrane sačinjavaju kotlarnica, bunkerski trakt i mašinska sala, na obali reke Save nalazi se objekat crpne stanice sa vodozahvatom dok je vodoispust smešten nizvodno od njega.

Severozapadno od GPO-a, smešteni su takođe i rezervoari mazuta, pumpna stanica mazuta, objekti HPV, pomoćna kotlarnica i ostali pomoćni objekti.

Deponija šljake i pepela smeštena je sa istočne strane lokacije na udaljenosti od oko 4 km (bliži kraj- I kaseta) do 7 km (III kaseta).

Sa jugoistočne strane postojećih blokova ostavljen je prostor za smeštaj dva bloka druge faze, inicijalno predviđene snage po 600 MW.

Po celom krugu termoelektrane, prema potrebama građenja i održavanja postrojenja, izgrađeni su putevi i platoi kao i pruge koje su sa železničkom mrežom povezane preko stanice Stubline.

Termoelektrana “Nikola Tesla B” koristi ugalj Kolubarskog basena, koji se na lokaciju elektrane doprema prugom jednog koloseka. Skladište uglja, polarnog tipa, koje je sagrađeno u okviru elektrane ima kapacitet od 420.000 t i dovoljna je za 12 dana kontinualnog rada TE.

Kao pomoćno gorivo koristi se mazut, pa je u skladu sa tim izgrađeno postrojenje za istovar mazuta iz železničkih cisterni ili rečnog šlepa. Nakon istovara, mazut se skladišti u dva rezervoara kapaciteta 2x5000 t.

Svaki od blokova ima svoj protočni parni kotao sa jednostrukim pregrevanjem.

Imajući u vidu da je lokacija TENT B planirana za izgradnju četiri bloka snage 620 MW od kojih su samo dva u pogonu, generalno bi se moglo očekivati da obezbeđenje prostora ne bi trebalo da bude problematično. Ipak, s obzirom da se razmatra mogućnost izgradnje trećeg bloka na ovoj TE, koji će takođe imati svoje postrojenje za ODG, potrebno je sagledati i ovaj aspekt kao dodatni uslov. S tim u vezi, potencijalni prostor za postrojenje za ODG za blok B1 mogao bi biti u delu desno od bloka B1, gledano od kotlarnice ka dimnjaku, a za blok B2 na delu koji je prvobitno predviđen za blok B3.

Emisija SO2 iz TENT B je procenjena u periodu od 2006. do 2020. godine (Slika 2.2.1.1.) [1]

Slika 2.2.1.1. Raspodela nekontrolisanih emisija SO2 iz TENT B u periodu do 2020. godine

0

50

100

150

200

250

300

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Emis

ija, 1

03 t/go

d




2.2.2 Opis rada termoelektrane

Slika 2.2.2.1. Princip rada termoelektrane na ugalj

Za startovanje termoelektrane predviđena je pomoćna kotlarnica u kojoj su instalisana tri kotla, svaki kapaciteta 65 t/h i pritiska 16 bara.

Dimni gasovi se po odvajanju letećeg pepela u elektrofiltarskim postrojenjima izvode ventilatorima dimnih gasova i kanalima odvode do dimnjaka. Kanali se iza oba ventilatora jednog bloka spajaju u jedan kanal kojim se dimni gasovi uvode u odgovarajući kanal dimnog gasa u dimnjaku. Sam dimnjak podignut između kotlarnice i skladišta uglja, visok je 280 m. Plašt dimnjaka je projektovan i izveden kao zajednički za sva četiri bloka, a izvedene su dve cevi (po jedna za svaki blok) prečnika na izlazu po 8m.

Prečišćavanje dimnih gasova vrši se u elektrofiltarskim postrojenjima.

Na TE “Nikola Tesla“ B primenjen je protočni sistem hlađenja turbinskih kondenzatora i drugih tehnoloških sistema i opreme. Otpadna toplota se predaje rashladnoj vodi koja se obezbeđuje iz reke Save. Potrebna količina vode zahvata se pumpama smeštenim u crpnoj stanici lociranoj na obali i potiskuje prema potrošačima u termoelektrani. Objekat crpne stanice je zajednički za oba bloka termoelektrane.

Za snabdevanje HPV sirovom vodom koristi se bunarska voda iz priobalja reke Save u neposrednoj blizini elektrane. Voda se zahvata iz bušenih cevastih bunara, kapaciteta 50 t/h svaki, u kojima su ugrađene podvodne bunarske pumpe. Međusobni razmak bunara je 60-80 m, a od reke su udaljeni prosečno oko 35 m. Sirova voda se potom prerađuje u postrojenju za demineralizaciju, kapaciteta 3 x 100 m3/h.

Postrojenje za hemijsku pripremu vode obuhvata i postrojenje za hemijsko prečišćavanje turbinskog kondenzata i sistem za pripremu i doziranje hidrazina i amonijum-hidroksida.




Otpadne vode od pranja peščanih filtera se ispuštaju u atmosfersku kanalizaciju, dok se otpadne vode od regenaracije jonoizmenjivačkih smola bez neutralizacije transportuju u bager stanicu.

Sistem odvoda pepela i šljake je hidraulički, u obliku guste mešavine pepela i šljake i vode od 1:1. Gusta pulpa se centrifugalnim muljnim pumpama transportuje do deponije koja je počela sa eksploatacijom 1983. godine. Deponija je udaljena oko 3-5 km od elektrane i zahvata ukupnu površinu od 600 ha. Na deponiji su predviđene tri kasete, ali su do danas korišćene samo kasete 1 i 2. Trenutno je u eksploataciji kaseta broj 1, dok kaseta broj 3 još nije ni pripremljena za eksploataciju. Količina pepela koja se dnevno transportuje na deponiju iznosi oko 200-350 t/h.

2.2.3 Kotlovi na TE Nikola Tesla B

Nа blokovimа B1 i B2 Termoelektrаne „Nikolа Teslа B“ u Obrenovcu, čijа je pojedinаčnа nominаlnа bruto električnа snаgа nа generаtoru 620 MW, ugrаđeni su protočni kotlovi istovetne torаnjske konstrukcije istih projektnih rаdnih pаrаmetrа [2]:

Produkcijа sveže pаre 522,22 kg/s (1880 t/h), Pritisаk sveže pаre nа izlаzu 186,5 bar, Temperаturа sveže pаre 540°C, Produkcijа međupregrejаne pаre 473,11 kg/s, Pritisаk međupregrejаne pаre 42 bar, Temperаturа međupregrejаne pаre 540°C.

Ugаlj koji se dovozi u termoelektrаnu iz kopovа Kolubаrа nije uvek istih kаrаkteristikа, pa se donja toplotnа vrednost kreće od 5000 ÷ 9000 kJ/kg. U ložištu kotlа ugljeni prаh sаgorevа u letu, а pripremа se (sušenjem i mlevenjem) u osаm ventilаtorskih mlinovа, i preko svojih gorionikа ubаcuje u ložište. Zа ostvаrivаnje nominаlne snаge blokа, sа ugljem toplotne vrednosti preko 7000 kJ/kg potrebno je 7 mlinovа u pogonu.

Vаzduh zа sаgorevаnje uzimа se spoljа iz okoline sа dvа potisnа ventilаtorа pа se preko pаrnog zаgrejаčа ili recirkulаcije toplog vаzduhа zаgrevа do 40°C, ispred rotаcionog zаgrejаčа vаzduhа. Vаzduh se odatle odvodi u gorionike ugljа i pomešаn sа ugljenim prаhom ubаcuje u ložište kotlа.

Dimni gаsovi se iz kotlа odvode preko elektrofilterа sа dvа sisаjućа ventilаtorа u dimnjаk, a iz dimnjaka gasovi odlaze u atmosferu.

Regulаcijа količine vаzduhа zа sаgorevаnje vrši se pomoću predkolа potisnih ventilаtorа u zаvisnosti od količine ugljа, zаhtevаne snаge blokа, krаkteristike ugljа i td. Količinа nаpojne vode nа ulаzu u kotаo, reguliše se pre svegа u zаvisnosti od temperаture pаre izа ispаrivаčа tj. zаdаtog pregrejаnjа. Temperаturа nаpojne vode nа ulаzu u kotаo (EKO) zаvisi od opterećenjа blokа i rаdа zаgrejаčа visokog pritiskа (ZVP). Zа nominаlno opterećenje blokа sа uključenim ZVP temperаturа nа ulаzu u EKO iznosi 259°C. Temperаturа sveže pаre nа izlаzu iz kotlа reguliše se sа tri ubrizgаvаnjа kojа su smeštenа izа prvog, drugog i trećeg pregrejаčа pаre. Tempereturа međupregrejаne pаre reguliše se pomoću bifluksа koji je smešten izа prvog međupregrejаčа i jednog ubrizgаvаnjа izа drugog međupregrejаčа. Zа stаrt blokа koristi se mаzut i u tu svrhu ugrаđenа su nа kotlu 16 gorionikа mаzutа, kаpаcitetа po 3,2 t/h, koji su smešteni u dvа nivoа sа dvа putа dvа gorionikа nа svаkoj strаni kotlа. Kod loženjа kotlа ugljem niske toplotne vrdnosti (ispod 6000 kJ/kg) neophodnа je upotrebа mаzutа zа podršku vаtre dа ne bi došlo do gаšenjа.




Povećаnje nominаlne snаge blokovа TENT B sа 620 nа 670 MW zаhtevа bolju orgаnizаciju procesа sаgorevаnjа u ložištu kotlа i homogenizovаn ugаlj veće toplotne vrednosti.

2.2.4 Geometrija cevnog sistema kotlova na blokovima B1 i B2 [3]

Na blokovima B1 i B2 Termoelektrane „Nikola Tesla B“ ugrađeni su parni kotlovi sa prinudnom cirkulacijom, jednim naknadnim pregrevanjem i jednim prolazom dimnih gasova, istovetne toranjske konstrukcije i istih projektnih radnih parametara. Napojna voda se u kotao dovodi iz napojnog rezervoara, protiče kroz turbonapojnu pumpu koja se pogoni pomoćnom parnom turbinom, i preko dve paralelne linije zagrejača visokog pritiska utiče u ekonomajzer. Iz kotla ističe takozvana „sveža para“ koja se odvodi u turbinu visokog pritiska. Ugljeni prah se u ložište kotla dovodi pomoću osam gorionika, pri čemu se svaki gorionik po visini sastoji od tri gorioničke grupe. Pri vrhu ložišta su otvori za recirkulaciju dimnog gasa koji se koristi za sušenje uglja.

Geometrija i dimenzije cevnog sistema kotla su određeni na osnovu radioničkih crteža isporučioca kotla. Ekonomajzer se sastoji iz dva redno povezana stupnja i nalazi se na vrhu konvektivnog trakta, vertikalno iznad ložišta. Kroz prvi i drugi stupanj ekonomajzera voda protiče na dole, u smeru suprotnom strujanju dimnih gasova. Na ulazu u prvi stupanj ekonomajzera, na početku cevi koje su u spoju sa ulaznim kolektorom, postavljene su blende za ujednačenje protoka napojne vode kroz snop paralelnih cevi ekonomajzera. Od izlaznog kolektora ekonomajzera, voda struji prvo kroz dve paralelne spusne cevi, a zatim kroz jednu spusnu cev, na čijem kraju se nalazi razdelnik iz koga ističe snop od 40 „paučinastih“ cevi (pet horizontalnih redova sa po osam cevi). Paučinastim cevima se zagrejana napojna voda dovodi do ulaznih kolektora isparivača. Cevi isparivača ima 400, postavljene su koso i u vidu spirale se penju naviše na ekranskim zidovima oko ložišta pod uglom od 17°26’ u odnosu na horizontalu. Na koti 72,21m svaka spiralna cev se završava trokrakim razdelnikom iz koga izlaze tri vertikalne isparivačke cevi, tako da je ukupan broj vertikalnih isparivačkih cevi 1200. Na koti 83,7 m od tri vertikalne cevi dve se pomoću Y - račve spajaju u jednu cev, tako da 800 cevi nastavlja da se penje vertikalno naviše na zidovima konvektivnog gasnog trakta iznad ložišta. Isparivačke cevi su međusobno povezane limovima i formiraju nepropusne membranske zidove ložišta i konvektivnog trakta. Na izlazne kolektore vertikalnih isparivačkih cevi se nastavljaju negrejane spojne cevi, koje se spuštaju na čeonom i zadnjem zidu ka ulaznim kolektorima nosećih cevi. Strujanje u nosećim cevima je vertikalno naviše. Od izlaznog kolektora nosećih cevi vode spojne cevi ka separacionim bocama, čije su odvodne cevi spojene sa nivo-bocom. Para iz separacionih boca se vodi u četiri redno povezana pregrejača pare, pri čemu para u okviru jednog pregrejača struji kroz 4 paralelne linije. Para u pregrejačima broj 1 i 2 struji suprotnosmerno u odnosu na tok dimnih gasova, dok u pregrejačima pare broj 3 i 4 struji istosmerno sa dimnim gasovima. Između 2. i 3. stepena pregrejača postavljen je razmenjivač toplote (bifluks) u kome se toplota predaje od pregrejane pare visokog pritiska ka pari nižeg pritiska koja se naknadno pregreva nakon ekspanzije u turbine visokog pritiska. Između pregrejača broj 1 i 2, kao i ispred pregrejača broj 3 i 4, postavljeni su hladnjaci pare sa ubrizgavanjem napojne vode.



3. Oprema za smanjenje emisije sumpornih oksida

3 Oprema za smanjenje emisije sumpornih oksida




3.1 Odsumporavanje dimnih gasova

Najjednostavnije rečeno, odsumporavanje dimnih gasova je postupak izdvajanja sumpora iz dimnog gasa.

3.1.1 Istorija odsumporavanja dimnih gasova.

Odsumporavanje dimnih gasova ima dugu istoriju. Još sredinom tridesetih godina dvadesetog veka izrađena su dva postrojenja u industrijskim razmerama za pranje gasova i izdvajanja SO2 u Londonu. U početku je glavni naglasak bio na procesima za dobijanje sumpora u oblicima korisnim za upotrebu, a kasnije uvođenje, i vremenom pooštravanje emisionih normi dovodi do razvijanja raznih postupaka za odsumporavanje dimnih gasova.

3.1.2 Procesi odsumporavanja dimnih gasova

Osnovni procesi za odsumporavanje dimnih gasova su:

apsorpcija, adsorpcija, kondenzacija, oksidacija.

3.1.2.1 Apsorpcija

Apsorpcija je proces pri kome se komponenta transportuje iz gasovite u tečnu fazu. On je pogodan za velike zapreminske protoke gasova sa manjom koncentracijom zagađujućih komponenata. Razlikujemo fizičku apsorpciju i hemisorpciju.

Efekat fizičke apsorpcije zavisi od rastvorljivosti komponente u tečnosti i parcijalnog pritiska komponente u gasovitoj fazi. Nakon fizičke apsorpcije može se izvršiti regeneracija rastvora putem procesa desorpcije, pri čemu gasovita zagađujuća komponenta napušta rastvor i dalje se prerađuje. Pri fizičkoj apsorpciji zapreminski protok gasa je proporcionalan protoku tečne faze, i ne zavisi od ulazne koncentracije gasovite zagađujuće komponente. Sa povećanjem pritiska i sniženjem temperature povećava se rastvorljivost gasovite zagađujuće komponente u tečnoj fazi.

Pri hemisorpciji, gasovita komponenta gradi hemijsko jedinjenje sa tečnom fazom. Hemisorpcija se primenjuje za prečišćavanje gasova sa manjom ulaznom koncentracijom gasovitih zagađujućih komponenata.

Postupci apsorpcije se mogu podeliti u sledeće grupe:

sa vodom kao osnovnim sredstvom za apsorpciju, sa teže isparljivim organskim tečnostima, bez izdvajanja apsorbovane gasovite komponente, sa izdvajanjem apsorbovane gasovite komponente.




3.1.2.2 Adsorpcija

Adsorpcija je proces pri kome se komponenta transportuje iz gasovite u čvrstu fazu. Ovaj proces se primenjuje za uklanjanje mirisa iz vazduha, izdvajanje gasovitih komponenata manje ulazne koncentracije i ponovno dobijanje vrednih komponenata u postupku prečišćavanja. Sredstvo za adsorpciju poseduje aktivne centre na kojima se talože molekuli gasa. Prema debljini sloja nataloženih molekula, adsorpcija može biti monomolekularna i višeslojna.

Fizička adsorpcija je povratan proces, odnosno izdvojena gasovita komponenta se desorbuje kada joj se smanji pritisak u gasovitoj fazi ili poveća temperatura.

Pri hemisorpciji dolazi do stvaranja hemijskog jedinjenja između gasovite komponente i čvrste faze.

Regeneracija sredstva za adsorpciju se može ostvariti na sledeće načine:

zagrevanjem, vakuumiranjem, produvavanjem internim gasom, kombinacijom prethodnih načina,

3.1.2.3 Kondenzacija

Kondenzacija je proces pri kome se gasovita zagađujuća komponenta prevodi u tečno stanje. To se može ostvariti na više načina:

sniženjem temperature pri pritisku približno jednakom atmosferskom, povećanjem pritiska pri konstantnoj temperaturi, snižavanjem temperature i povećanjem pritiska.

Kondenzacija se efikasno primenjuje pri visokoj koncentraciji i nižem pritisku zasićenja gasovite zagađujuće komponente.

3.1.2.4 Oksidacija

Oksidacija je proces pri kome se sagorive komponente transformišu pri kontaktu sa kiseonikom na povišenoj

temperaturi u CO2 i H2O. Razlikuju se:

Termička oksidacija, Katalitička oksidacija.

Pri manjim protocima otpadnih gasova prednost se daje termičkom sagorevanju (oksidaciji) zbog jednostavne

konstrukcije postrojenja i smanjenju dodatnog goriva. Kod sagorevanja niskokaloričnih gasova sa većim protocima, katalitička oksidacija ima ubedljivu ekonomsku prednost.




3.1.3 Postupci odsumporavanja dimnih gasova

Postupci za smanjenje emisije oksida sumpora su:

1. Odsumporavanje dimnih gasova 2. Prečišćavanje uglja pre procesa sagorevanja (pranje uglja) 3. Gasifikacija uglja 4. Sagorevanje uglja u fluidizovanom sloju

Postupci odsumporavanja dimnih gasova su našli veliku primenu, posebno u razvijenim zemljama sveta. Kod neregenerativnih postupaka odsumporavanja dimnih gasova sredstva za izdvajanje SO2 iz dimnih gasova su jedinjenja kalcijuma (CaCO3, CaO i Ca(OH)2) a proizvodi nastali pri procesu odsumporavanja dimnih gasova su uglavnom gips, CaSO3 i CaSO4. Kod regenerativnih odsumporavanja sredstva za izdvajanje SO2 iz dimnih gasova su oksidi magnezijuma i natrijuma, a izdvajanje SO2 se može vršiti na aktivnom uglju. Proizvod je uglavnom koncentrovani SO2.

3.1.3.1 Mokri postupci prečišćavanja dimnih gasova

Mokri postupci prečišćavanja dimnih gasova od SO2 su danas u najširoj upotrebi. Za izdvajanje SO2 najčešće se

koriste kreč ili krečnjak. To je jedan od prvih postupaka koji je bio primenjen, jer je kreč jeftini materijal, a

hemizam procesa vezivanja SO2 je jednostavan. Noviji proces mokrog izdvajanja SO2 na bazi kreča predstavlja postupak koji je razvila nemačka firma „Saaberg-Holter“.

Karakteristika ovog postupka jeste da se kao sredstvo za izdvajanje SO2 koristi bistri rastvor kreča, kome su dodate

male količine mravlje i sone kiseline. Obe kiseline povećavaju reaktivnost Ca-jona, što povećava efikasnost

vezivanja SO2, a potrošnja tečnosti (rastvora) za izdvajanje SO2 se smanjuje.

Kod mokrih postupaka komponenta se transportuje iz gasovite u tečnu fazu, u kojoj se vrši hemijska apsorbcija

gasovitih komponenata. Prethodno se izdvajaju čvrste čestice u suvim otprašivačima i dimni gasovi hlade vodom

temperature 2-5C iznad tačke rose. Gasovite komponente (SO2) izdvajaju se u jednostepenom ili dvostepenom uređaju za apsorpciju. Za izdvajanje SO2 iz dimnih gasova najčešće se koristi CaO. Krajnji proizvod su sulfiti i sulfati.

Potrošnja kreča je za oko 10% veća od stehiometrijske. Proces se odvija po reakcijama:

CaO+H2OCa(OH)2 Ca(OH)2+SO2CaSO3½H2O+½H2O CaSO3½H2O+½O2+3/2H2OCaSO42H2O

Odnos sulfata (CaSO4) i sulfita (CaSO3) u tečnoj fazi zavisi od koncentracije SO2 u neprečišćenim gasovima i od katalitičkog uticaja letećeg pepela. Ako se umesto kreča koristi krečnjak, potrošnja je veća za 10-15% od stehiometrijske potrošnje određene reakcijama.

CaCO3+SO2+½H2OCaSO3½H2O+CO2 CaCO3+SO2+2H2O+½O2CaSO4+2H2O+CO2




Kod mokrog regenerativnog postupka sa magnezijum-oksidom SO2 se izdvaja u apsorberu prema reakcijama:

SO2+MgSO3+H2OMg(HSO3)2

U prihvatnom sudu posle apsorbera odvijaju se reakcije:

Mg(HSO3)2+Mg(OH)22MgSO3+2H2O MgSO3+3H2OMgSO33H2O MgSO3+6H2OMgSO36H2O MgSO3+½O2MgSO4 MgSO4+7H2OMgSO47H2O

Čvrsta faza se transportuje u „sprey drayer“, gde se odvijaju sledeće reakcije:

MgSO33H2OMgSO3+3H2O MgSO37H2OMgSO4+7H2O

MgSO4 i MgSO3 se transportuju u kalcinator gde se odvijaju reakcije:

MgSO3MgO+SO2 MgSO4MgO+SO3 SO3SO2+½O2

Sumpor-dioksid i sumpor-trioksid se koriste kao sirovine za proizvodnju sumporne kiseline. Regenerisan MgO se vraća u proces apsorpcije. Poznavanje i korišćenje navedenih hemijskih reakcija neophodno je kod izrade materijalnog bilanca procesa prečišćavanja koji je neophodan za pravilno dimenzionisanje opreme za prečišćavanje dimnih gasova.

Osnovni elementi opreme za mokro prečišćavanje dimnih gasova od SO2 su slični za različite postupke. Regenerativni postupci imaju dodatnu opremu. Kod mokrih postupaka odsumporavanja najčešće se koriste rešenja sa krečom ili krečnjakom zbog jednostavnog postupka, visokog stepena odsumporavanja od 95%, sirovine stoje na raspolaganju u potrebnim količinama, krajnji proizvod je uglavnom gips koji za sada ne stvara probleme pri deponovanju.

Nedostaci mokrih postupaka odsumporavanja dimnih gasova su: prerada, recikliranje otpadnih voda, taloženje čvrstih čestica u eliminatorima kapi, dogrevanje dimnih gasova, nedostatak prostora pri ugradnji sistema za prečišćavanje u već izgrađenim postrojenjima.

3.1.3.2 Polusuvi postupci prečišćavanja dimnih gasova

Ovi postupci se zasnivaju na principu apsorpcije raspršivanjem. Suspenzija se raspršuje u dimne gasove, kapljice apsorbuju gasovite komponente i istovremeno teče proces sušenja. Na kraju procesa se dobija osušena čestica. U odnosu na mokre postupke, kod polusuvih postupaka prečišćavanja dimnih gasova nije potrebno dogrevanje dimnih gasova. Minimalna temperatura dimnih gasova je 120C. Time se obezbeđuje dobijanje čvrstih produkata reakcije (bez tečne faze) i sprečava niskotemperaturska korozija. Glavni problem polusuvih postupaka (sprej-apsorpcija) je način raspršivanja sredstava za apsorbciju. Javlja se taloženje čvrste faze na zidovima dimnih kanala.




3.1.3.3 Suvi postupci prečišćavanja dimnih gasova

Kod suvih postupaka odsumporavanja dimnih gasova suve čestice regensa se ubacuju u struju gasova koji kroz hemijske reakcije vezuju SO2. Kao regensi najčešće se koriste kalcijumova jedinjenja CaCO3, CaO ili Ca(OH)2. Specifična površina CaO je oko 1m3/g i daje prednost primeni Ca(OH)2. Stepen izdvajanja SO2 iz dimnih gasova je 40 do 50%. Odsumporavanja dimnih gasova pomoću CaCO3 može se predstaviti reakcijama:

S+O2SO2 CaCO3CaO+CO2 CaO+H2OCa(OH)2 Ca(OH)2+SO2CaSO3½H2O+½H2O CaSO3½H2O+½O23/2H2OCaSO42H2O

Ubrizgavanje sorbenata radi izdvajanja SO2 iz dimnih gasova se može vršiti na sledeće načine:

Ubrizgavanjem sorbenta u ložište kotla, Ubrizgavanjem sorbenta u konvektivni deo kotla, Ubrizgavanjem sorbenta u dimni kanal, Dodavanje sorbenata u dozator pre ulaska uglja u mlin.




3.2 Strujanje dimnog gasa u TE „Nikola Tesla B“

Dimni gas koji zagađuje životnu sredinu nastaje u kotlu. Zatim prolazi kroz elektrofiltar i postrojenje za ODG i kroz dimnjak odlazi u atmosferu. Glavna postrojenja kroz koja dimni gas prolazi su:

kotlovsko postrojenje, elektrofiltarsko postrojenje, postrojenje za ODG, postrojenje za ispuštanje dimnih gasova u okolinu.

Osnovni elementi postrojenja su prikazani na Slici 3.2.1. Materijalni i toplotni (energetski) bilansi se određuju od trenutka ubacivanja goriva u kotao pa do izlaza goriva iz dimnjaka u vidu dimnih gasova. Čvrsto gorivo (ugalj) određenih karakteristika i toplotne moći sagoreva u kotlu a produkti sagorevanja u vidu dimnih gasova izlaze kroz dimnjak. Tokom ovog procesa, gas, koji je nastao sagorevanjem Lignita, prolazi kroz elektrofiltar, koji uklanja čestice, a zatim ga ventilatori izvlače u dimnjak koji ga šalje u atmosferu. Na Slici 3.2.1. je sivom bojom označeno umetnuto postrojenje za ODG, koje treba da dodatno prečisti gas od štetnih materija, tj. da ukloni sumpor pre nego što gas stigne u dimnjak, odnosno pre emitovanja u atmosferu.

Slika 3.2.1. Šema glavnih sistema strujanja gasa

Dovod krečnjaka

Apsorber Elektrofiltar Kotao

Dimnjak

Legenda:

Umetnuto postrojenje za ODG

Postojeće postrojenje

Suspenzija gipsa




3.3 Elektrofiltar

Funkcija elektrofiltra je da prečisti gas od čvrstih čestica. Elektrofiltri (Slika 3.3.1.) su uređaji koji služe za izdvajanje čvrstih čestica u električnom polju koje se nalazi unutar filtra. Drugim rečima, to su uređaji za elektrostatičko izdvajanje čestica.

Osnovni delovi elektrofiltra su:

1. Koronarna elektroda 2. Taložna elektroda 3. Mehanizam za otresanje 4. Bunker za sakupljanje izdvojene prašine

Slika 3.3.1. Cevni i pločasti elektrofiltri

3.3.1 Opis rada elektrofiltara [4]

Elektrofiltri se primenjuju za gasove temperatura 400-450°C, a u nekim slučajevima i na višim temperaturama. Primenjuju se u gasovima sa izraženom korozijom. Izdvajaju čestice svih prečnika, uključujući i submikronske, pri čemu koncentracije mogu biti 50 g/m3 i više. Pad pritiska ne prelazi 100-150 Pa što je znatno niže od ostalih uređaja za prečišćavanje. Potrošnja energije je 0,1-0,5 kWh po 1000 m3 gasa. Ne primenju se za gasove koji predstavljaju ili mogu stvoriti eksplozivnu smešu. Gas prolazi kroz sistem koji čine taložne elektrode (uzemljene) i koronarne elektrode u koju se dovodi struja visokog napona. Na površini koronarne elektrode javlja se intenzivna jonizacija gasa (električno pražnjenje) i stvaranje korone. Joni gasa stvoreni u oblasti korone pod dejstvom sila električnog polja kreću se ka elektrodama tako nastaje struja korone. Pretežni deo čestica se izdvaja na taložnim elektrodama, a neznatni deo na koronarnim elektrodama. Nakon sakupljanja određene mase čestica, taložne elektrode se čiste otresanjem ili pranjem. Specifičnost elektrostatičkog u odnosu na ostale postupke izdvajanja čestica je u tome što sila izdvajanja deluje na čestice bez uticaja na noseći gas.

Cevni elektrofiltar Pločasti elektrofiltar




Faze elektrostatičkog prečišćavanja su:

1. Naelektrisanje čestica 2. Kretanje naelektrisanih čestica ka elektrodama 3. Taloženje čestica na elektrodama 4. Izdvajanje naelektrisanih čestica sa elektroda

Koronarno pražnjenje nastaje po dostizanju određene jačine električnog polja koje se naziva kritična ili početna jačina električnog polja. Za vazduh temperature 20°C, pri atmosferskom pritisku ta jačina je 15 kV/cm. Povećanjem napona iznad kritičnog intenzivira se proces izdvajanja i taloženja čestica sve do dostizanja proboja električnog polja, kada elektrofiltar prestaje da vrši osnovnu funkciju. Tada se javlja lučno električno pražnjenje.

Vrednosti određenih veličina kod industrijskih elektrofiltara su:

poluprečnik koronarne elektrode 0,001-0,002 m, poluprečnik cevne taložne elektrode 0,1-0,15 m, kritični napon 20-40 kV.

3.3.2 Podele elektrofiltara

Danas se primenjuju dve vrste elektrofiltara:

1. Jednozonski: naelektrisanje i taloženje čestica se ostvaruje u jednoj zoni 2. Dvozonski: naelektrisanje i taloženje čestica se odvijaju u dve različite zone (jonizatoru i taložniku) i primenjuju se za izdvajanje čestica manjih prečnika Aktivna zona (aktivna zapremina elektrofiltra) jeste radna zona elektrofiltra, u kojoj se stvara električno polje (sadrži koronarne i taložne elektrode). Aktivna zona deli se na nekoliko električnih polja. Sistemi koronarnih elektroda u svakom polju su izolovani i imaju zasebni vod struje i grade se sa jednim ili više polja. Konstruktivno elektrofiltri se osim podele na polja dele na više komora ili sekcija. Isključivanje pojedinih sekcija vrši se u slučaju otresanja ili pranja elektroda,izvođenja remonta,smanjenog protoka gasa kroz elektrofiltar. Elementi tehničkih karakteristika elektrofiltara su: 1. Aktivna visina elektroda - visina koronarnih I taložnih elektroda u aktivnoj zoni 2. Aktivna dužina polja - dužina kretanja polja u pravcu kretanja gasa u aktivnoj zoni kod vertikalnih elektrofiltara dužina polja jednaka je aktivnoj visini elektrode 3. Aktivna dužina elektrofiltra - suma aktivnih dužina svih aparata 4. Aktivni presek - slobodan presek za prolaz gasa u aktivnoj zoni elektrofiltra 5. Površina taloženja - zbirna površina taložnih elektroda u aktivnoj zoni elektrofiltra 6. Aktivna dužina koronarne elektrode - ukupna dužina svih elemenata koronarnih elektroda u aktivnoj zoni. Prema načinu izdvajanja nataloženih čestica elektrofiltri se dele na suve i mokre.




3.3.3 Rekonstrukcija elektrofiltara na TE „Nikola Tesla B“

Na postrojenju B1 i B2 postoje po 2 elektrofiltra čije su karakteristike date u Tabeli 3.3.3.1.

Tabela 3.3.3.1. Projektne karakteristike elektrofiltara na TENT B1 i B2 [1]

Parametar Vrednost

Proizvođač Lurgi

Broj elektrofiltarskih jedinica po bloku 2

Broj rednih polja nezavisnog napajanja po jedinici 2 x 4

Koncentracija čvrstih čestica na ulazu u EF (0oC, 1013 mbar) 54,8 g/m3

Efikasnost izdvajanja čestica 99,82 %

Elektrofiltri imaju efikasnost preko 99%. S obzirom na kapacitet postrojenja TENT B, bolje je rekonstruisati

elektrofiltar - zameniti dotrajale delove i na taj način unaprediti rad postrojenja, nego menjati ceo elektrofiltar

budući da je takva investicija opravdana jedino u slučaju da postrojenje više nema svoju funkciju ni posle eventualne rekonstrukcije.

3.4 Apsorber

Apsorber je osnovna komponenta postrojenja. U komercijalnoj primeni generalno postoje dva osnovna tipa apsorbera u odnosu na relativan tok dimnog gasa i suspenzije kroz isti: istostrujni i suprotnostrujni.

Po ulasku u apsorber gas se kreće na gore i prolazi kroz struju procesne suspenzije koja se kontinualno uvodi u apsorber na nekoliko nivoa i to mlaznicama koje istu raspršuju u kapi optimalne veličine (tipična vrednost za prečnik kapi je d50<2000m). Procesna suspenzija recirkuliše se iz reakcionog bazena koji čini donji deo apsorbera. Osnovne komponente suspenzije su Ca-sulfat, Ca-sulfit, čestice reagensa (krečnjaka), čestice letećeg pepela i rastvorenih materija iz procesne vode i dimnog gasa, u koncentraciji od oko 15%. Svež reagens dodaje se u reakcioni bazen i to u količini koja je bazirana na pH vrednosti koja se održava na projektom nivou.

Sistem za raspršivanje suspenzije sastoji se od nekoliko nivoa raspršivača sa mlaznicama, od kojih je svaki nivo vezan za jednu recirkulacionu pumpu i cev kojom se suspenzija dovodi do zone raspršivanja. Konstrukcija i raspored mlaznica su takvi da obezbeđuju ravnomerno raspršivanje po celom preseku apsorbera, a na taj način i optimalan kontakt gasa i tečnosti.

Dimenzionisanje reakcionog bazena vrši se tako da se obezbedi dovoljno vreme za sve potrebne hemijske reakcije. U ovom bazenu vrši se i dodatna oksidacija Ca-sulfita u sulfat (CaSO4), koji kasnije kristališe u gips (CaSO4

x 2H2O).

U eliminatoru kapi, koji je napravljen od polipropilena, odvajanje kapi vrši se u dva stupnja. Za optimalno fukcionisanje procesa odvajanja kapi neophodno je definisati potrebnu učestanost ispiranja uređaja, kao i parametre postupka samog ispiranja. Ispiranje se vrši pomoću za to namenjenih pumpi, kojima se voda dovodi iz rezervoara vode.




3.5 Dimnjak

Dimnjak je visok 280 metara. Imajući u vidu da izgradnja novog dimnjaka predstavlja značajnu investiciju, nameće se zaključak da je racionalnije da se izvrši potrebna rekonstrukcija unutrašnje površine postojećih dimnjaka nego da se grade novi odgovarajućih dimenzija.

Dimni gasovi se po odvajanju letećeg pepela u elektrofiltarskim postrojenjima izvode ventilatorima dimnih gasova i kanalima odvode do dimnjaka. Kanali se iza oba ventilatora jednog bloka spajaju u jedan kanal kojim se dimni gasovi uvode u odgovarajući kanal dimnog gasa u dimnjaku. Sam dimnjak podignut između kotlarnice i skladišta uglja, visok je 280 m. Plašt dimnjaka je projektovan i izveden kao zajednički za sva četiri bloka, a izvedene su dve cevi (po jedna za svaki blok) prečnika na izlazu po 8m.

Tabela 3.5.1. Granične vrednosti emisija sumpor-dioksida za blokove TENT B prema Direktivi 2001/80/EC [1]

Blok Godina

puštanja u pogon

Termička snaga ložišta, MWth

Referentni član Direktive

GVE, mg/m3

Koncentracija SO2, mg/m3 Potreban stepen ODG, %

Srednja Max. Srednji Max.

B1 1983. 1755 Član 4, paragraf 3a

400 2750 3200 85,5 87,5

B2 1985. 1755 Član 4, paragraf 3a

400 2750 3200 85,5 87,5

3.6 Oprema sistema za odsumporavanje dimnih gasova mokrim postupkom

Oprema sistema za odsumporavanje dimnih gasova mokrim postupkom sadrži:

sistem dimnog gasa, sistem za dopremanje krečnjaka, sistem za apsorpciju i oksidaciju – apsorber, sistem za suspenziju gipsa, pomoćni sistemi, sistem za pražnjenje, sistem za ispuštanje dimnog gasa – dimnjak, sistem dogrevanja (razmenjivači toplote), sistem deponovanja gipsa i tretiranje otpadnih voda, sistem kontrole i upravljanja.



4. Materijalni i toplotni bilans Termoelektrane „Nikola Tesla B“

4 Materijalni i toplotni bilans Termoelektrane

„Nikola Tesla B“




4.1 Karakteristike goriva

Karakteristike goriva koje utiču na dimenzionisanje sistema za odsumporavanje gasova su:

toplotna moć goriva, sadržaj sumpora, sadržaj i karakteristike pepela.

Ove karakteristike goriva mogu da variraju u određenim vremenskim razdobljima. Varijacije ovih karakteristika se naročito primećuju ukoliko se gorivo obezbeđuje sa različitih kopova.

Osnovna veličina potrebna za projektovanje sistema za odsumporavanje dimnih gasova je količina SO2 generisana tokom procesa sagorevanja goriva. Ova veličina predstavlja količinu nastalog SO2 po jedinici ulazne toplote:

7

2g

2 S 10 ngSO ,H J

gde je:

SO2 – količina generisanog sumpor-dioksida, [ng/J]

S – sadržaj sumpora u uglju, [%]

Hg – gornja toplotna moć uglja, [J/g]

Ipak, treba imati u vidu da jedan deo uglja (oko 1%) prelazi u H2SO4 a jedan deo se zadržava u šljaci i pepelu nastalim nakon sagorevanja. Veličina kojom se modeluju ovi procesi označava se kao koeficijent emisije sumpora, koji se određuje na osnovu bilansa sumpora. Za relevantnost ove veličine poželjno je imati dovoljan broj izmerenih podataka.

Važna karakteristika uglja koja u velikoj meri utiče na projektovanje sistema za odsumporavanje je sadržaj hlora, koji varira u širokom opsegu od 0,02 do čak 0,5%. Tokom procesa sagorevanja preko 80% hlora iz uglja prelazi u HCl, koji se 100% eliminiše putem sistema za odsumporavanje dimnih gasova. Kao posledica tog procesa, u suspenziji koja cirkuliše u apsorberu mogu se javiti povećane količine rastvorljivih hlorida koji dalje mogu uticati na alkalitet i korozivna svojstva suspenzije. Alkalitet suspenzije može poremetiti odnos količina tečne i gasovite faze i količine krečnjaka, dok korozivne karakteristike utiču na izbor materijala od kojih su napravljene komponente postrojenja i povećava godišnje troškove održavanja. Sadržaj hlora u uglju je, kao i kod sumpora, promenjiv tokom vremena i razlikuje se od isporuke do isporuke. Ipak, sadržaj hlora se ne menja toliko brzo. Uobičajene dnevne varijacije u sadržaju hlora u suspenziji se mogu zanemariti a kao projektna vrednost može se uzeti maksimalni sadržaj hlora u uglju.

Sadržaj pepela i tragova nekih elemenata u uglju su obično mnogo manje bitni od sadržaja sumpora i hlora, ali mogu uticati na rad sistema za odsumporavanje. U kojoj meri će se ovo zagađenje uzeti u obzir prilikom analize posmatranog sistema zavisi najviše od elektrofiltarskog postrojenja kroz koje struja dimnih gasova prolazi pre dolaska u sistem za odsumporavanje.




Sastav goriva posle vađenja iz zemlje, očišćenog od grubih mehaničkih nečistoća i dostavljenog potrošaču na korišćenje, određuje radnu masu goriva (Slika 4.1.1.)

C – Ugljenik

H – Vodonik

O – Kiseonik

N – Azot

S – Sumpor

A – Pepeo

WH – Maseni udeo higroskopske vlage

WG – Maseni udeo grube vlage

Slika 4.1.1. Radna masa goriva

Od karakteristika kolubarskog lignita, koji se koristi za potrebe TE „Nikola Tesla B“, zavisi celokupan proračun postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova. Karakteristike lignita, potrebne za proračun, date su u Tabeli 4.1.1.

Tabela 4.1.1. Krakteristike kolubarskog lignita koji se koristi za potrebe TE „Nikola Tesla B“ [1]

Karakteristika uglja Oznaka Jedinica Kvalitet uglja

srednji ugalj lošiji ugalj

Donja toplotna moć Hd kJ/kg 6608 6018 Pepeo A % 18,5 26,9 Vlaga W % 49,2 44,5 Isparljivo % 20,1 18,2 Ukupni sumpor S % 0,42 0,47 Stepen emisije sumpora 0,9 0,9 Ugljenik C % 19,8 18,2 Kiseonik O % 9,6 7,4 Vodonik H % 2,1 2,0 Azot N % 0,6 0, 7

NAPOMENA: Proračun se radi za nepovoljniji ugalj, a to je u ovom slučaju ugalj srednjeg kvaliteta. Ovaj ugalj je

nepovoljniji jer sadrži veći procenat vlage (W=49,2%) od lošijeg uglja koji sadrži manje vlage (W=44,5%). Veći procenat vlage znači da je potrebno više energije, tj. veća količina toplote za sušenje uglja. Pored toga, srednji

ugalj ima veću toplotnu moć.




4.1.1 Donja i gornja toplotna moć čvrstog goriva Toplotna moć goriva se definiše kao odnos oslobođene količine toplote pri potpunom sagorevanju goriva i količine goriva iz koje je toplota oslobođena:

g

Q kJH , m kg

gde je:

H -toplotna moć goriva, kJ/kg,

Q -količina oslobođene toplote, kJ

mg -masa goriva, kg

U opštem slučaju, gorivo se sastoji od gorivog dela i balasta (negorivog dela). Vlaga, zajedno sa mineralnim materijama, čini tzv. spoljnu balast. Vlaga se u gorivu javlja u tri oblika: kao gruba, higroskopna i konstituciona. Vlaga umanjuje toplotnu moć goriva jer se za njeno isparavanje troši deo toplote nastao sagorevanjem goriva. Shodno tome, razlikuje se gornja i donja toplotna moć goriva. Gornja toplotna moć goriva (Hg) je količina toplote koja se oslobodi potpunim sagorevanjem jedinice mase goriva pod sledećim uslovima:

voda iz produkata sagorevanja, koja potiče od vlage iz goriva i od sagorelog vodonika (H2), prevedena je u tečno stanje,

produkti sagorevanja goriva dovedeni su na temperaturu koju je gorivo imalo na početku, sumpor (S) i ugljenik (C) iz gorive materije se nalaze u obliku svojih dioksida (SO2 i CO2), dok do sagorevanja

azota (N2) nije došlo.

Donja toplotna moć goriva (Hd) je količina toplote koja se oslobodi potpunim sagorevanjem jedinice mase goriva pod sledećim uslovima:

voda u produktima sagorevanja ostaje u parnom stanju, produkti sagorevanja goriva dovedeni su na temperaturu koju je gorivo imalo na početku, sumpor (S) i ugljenik (C) iz gorive materije se nalaze u obliku svojih dioksida (SO2 i CO2), dok do sagorevanja

azota (N2) nije došlo.

Veza između gornje i donje toplotne moći kod čvrstih goriva može se predstaviti relacijom:

g d ukJH H 25 9H W ,kg

gde je:

Hg -gornja toplotna moc goriva, kJ/kg,

Hd -donja toplotna moc goriva, kJ/kg,

25 -stoti deo zaokružene vrednosti latentne toplote isparavanja vode, (r=2450 kJ/kg), kJ/kg,

Wu -sadržaj ukupne vlage u uzorku goriva (gruba+higroskopska vlaga), %




4.1.2 Specifična zapremina i sastav produkata sagorevanja

Na osnovu podataka iz Tabele 4.1.1., maseni udeli komponenata uglja srednjeg kvaliteta iznose:

C = 19,8 %

O = 9,6 %

H = 2,1 %

N = 0,6 %

S = 0,42 %

A = 18,5 %

W = 49,2 %

Donja toplotna moć goriva iz tabele 4.1.1. iznosi:

dH 6608kJkg

Specifična zapremina i sastav produkata potpunog sagorevanja se mogu odrediti na osnovu sledećih izraza:

Minimalna potrebna specifična zapremina kiseonika za sagorevanje:

2,min1 OO 1,87 C 5,6 H 0,7 S

100 8

2,min1 9,6O 1,87 19,8 5,6 2,1 0,7 0, 42

100 8

3

2,minmO 0, 4236kg

Minimalna potrebna specifična zapremina vazduha za sagorevanje:

2,minv,min

OV

a

gde je:

3

3

m0, 21

ma

- zapreminski udeo kiseonika u vazduhu

32,min

v,min

O 0, 4236 mV 2,017140, 21 0, 21 kg




Stvarno potrebna specifična zapremina vazduha za sagorevanje:

v,stv V,minV V

gde je:

λ – koeficijent viška vazduha

λ = 1,3÷1,5 – za čvrsto gorivo

λ = 1,4 – usvojena vrednost

3

v,stvmV 1, 4 2,01714 2,82400kg

Tabela 4.1.2.1. Osnovne karakteristike sagorevanja za dati lignit i koeficijent viška vazduha 1,4

Izračunate vrednosti stvarne količine vazduha za sagorevanje, količine i sastavi suvih i vlažnih gasovitih produkata sagorevanja:

Specifična zapremina ugljen-dioksida (CO2) u gasovitim produktima sagorevanja:

2CO1,87V C100

2

3

CO1,87 mV 19,8 0,37026100 kg

Naziv Oznaka

Vrednost Jedinica

Koeficijent viška vazduha λ

1,4 kJ/kg

Donja toplotna moć goriva Hd

6608 m3/kg

Minimalna količina kiseonika potrebna za sagorevanje O2,min

0,4236

m3/kg

Minimalna količina vazduha potrebna za sagorevanje Vv,min

2,01714

m3/kg

Stvarna količina vazduha potrebna za sagorevanje Vv,stv

2,82400

m3/kg




Specifična zapremina sumpor-dioksida (SO2) u gasovitim produktima sagorevanja:

2SO0,7V S100

2

3

SO0,7 mV 0,42 0,00294100 kg

Specifična zapremina vodene pare (H2O) u gasovitim produktima sagorevanja:

2H O

1, 244V 9 H W100

2

3

H O1, 244 mV 9 2,1 49,2 0,84716100 kg

Specifična zapremina kiseonika (O2) u gasovitim produktima sagorevanja:

2O 2,minV 1 O

2

3

OmV 1,4 1 0, 4236 0,16944kg

Specifična zapremina azota (N2) u gasovitim produktima sagorevanja:

2N 2,min0,8 1V N O100

aa

2

3

N0,8 1 0, 21 mV 0,6 1, 4 0,4236 2,23576100 0, 21 kg

Specifična zapremina vlažnih produkata sagorevanja:

2 2 2 2 2r,w i CO SO H O O NV V V V +V +V + V

3

r,wmV 0,37026 0,00294+0,84716+0,16944+2,23576 3,62556kg




Specifična zapremina suvih produkata sagorevanja:

2r,s r,w H OV V V

3

r,smV 3,62556 0,84716 2,7784kg

Zapreminski udeli komponenti u vlažnim produktima sagorevanja:

Zapreminski udeo ugljen-dioksida (CO2) u vlažnim produktima sagorevanja je:

2CO2,w

r,w

VCO 100

V

2,w0,37026CO 100 10,21249 %3,62556

Zapreminski udeo sumpor-dioksida (SO2) u vlažnim produktima sagorevanja je:

2SO2,w

r,w

VSO 100

V

2,w0,00294SO 100 0,08109 %3,62556

Zapreminski udeo vode (H2O) u vlažnim produktima sagorevanja je:

2H O2 w

r,w

VH O 100

V

2 w0,84716H O 100 23,36632 %3,62556

Zapreminski udeo kiseonika (O2) u vlažnim produktima sagorevanja je:

2O2,w

r,w

VO 100

V

2,w0,16944O 100 4,47348 %3,62556




Zapreminski udeo azota (N2) u vlažnim produktima sagorevanja

2N2,w

r,w

VN 100

V

2,w2,23576N 100 61,66661 %3,62556

Zapreminski udeli komponenata u suvim produktima sagorevanja:

Zapreminski udeo ugljen-dioksida (CO2) u suvim produktima sagorevanja je

2CO2,s

r,s

VCO 100

V

2,s0,37026CO 100 10,22078 %3,62262

Zapreminski udeo sumpor-dioksida (SO2) u suvim produktima sagorevanja je:

2SO2,s

r,s

VSO 100

V

2,s0,00294SO 100 0,08116 %3,62262

Zapreminski udeo vode (H2O) u suvim produktima sagorevanja je:

2 sH O 0 %

Zapreminski udeo kiseonika (O2) u suvim produktima sagorevanja je:

2O2,s

r,w

VO 100

V

2,s0,16944O 100 4,67728 %3,62262




Zapreminski udeo azota (N2) u suvim produktima sagorevanja je:

2N2,s

r,s

VN 100

V

2,s2,23576N 100 61,71666 %3,62262

4.2 Toplotni bilans TENT B1 i B2 Uneta količina toplote je:

ul vaz gor p kardQ H Q Q Q Q

Izneta količina toplote je:

izl kor 2 3 4 5 6Q Q Q Q Q Q Q

Izjednačavanjem ove dva izraza, dobija se:

ul izlQ Q

odnosno

vaz gor p rk kor 2 3 4 5 6dH Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q

gde su:

dkJH 6608kg

– donja toplotna moć goriva

vazQ 0

– količina toplote uneta predgrejanim vazduhom

gorQ 0

– fizička toplota radnog goriva

pQ 0

– količina toplote uneta u kotao parom




rkQ 0

– količina toplote koja se troši za razlaganje karbonata

korQ

– korisna količina toplote (toplota iskorišćena u kotlu)

2Q

– gibitak toplote sa izlaznim gasovima

3Q 0,5 %

– gubitak toplote usled hemijske nepotpunosti sagorevanja

4Q 2,5 %

– gubitak toplote usled mehaničke nepotpunosti sagorevanja

5Q 1,15 %

– gubitak toplote usled spoljašnjeg rashlađivanja

6Q 0

– gubitak toplote sa šljakom, koja se odvodi iz ložišta kotla

Gibitak toplote sa izlaznim gasovima ( 2Q

) je:

ps ps ps ps ps

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

t t t t t

2 CO p,CO SO p,SO H O p,H O O p,O N p,N ps0 0 0 0 0Q V c V c V c V c V c t

gde su:

2

3

COmV 0,37026kg

- specifična zapremina ugljen-dioksida u gasovitim produktima sagorevanja

2

3

SOmV 0,00294kg

- specifična zapremina sumpor-dioksida u gasovitim produktima sagorevanja

2

3

H OmV 0,84716kg

- specifična zapremina vodene pare u gasovitim produktima sagorevanja

2

3

OmV 0,16944kg

- specifična zapremina kiseonika u gasovitim produktima sagorevanja

2

3

NmV 2,23576kg

- specifična zapremina azota u gasovitim produktima sagorevanja




opst 160 C - temperatura produkata sagorevanja na izlazu iz kotla

2

160

p,CO 3 o0

kJc 1,7583m C

- srednji specifični toplotni kapacitet ugljen-dioksida za opst 160 C

2

160

p,SO 3 o0

kJc 1,8669m C

- srednji specifični toplotni kapacitet sumpor-dioksida za opst 160 C

2

160

p,H O 3 o0

kJc 1,5168m C

- srednji specifični toplotni kapacitet vodene pare za opst 160 C

2

160

p,O 3 o0

kJc 1,3288m C

- srednji specifični toplotni kapacitet kiseonika za opst 160 C

2

160

p,N 3 o0

kJc 1,2989m C

- srednji specifični toplotni kapacitet azota za opst 160 C

Sledi, gubitak toplote sa izlaznim gasovima:

2Q 0,37026 1,7583 0,00294 1,8669 0,84716 1,5168 0,16944 1,3288 2,23576 1,2989 160

2Q 0,65103 0,00549 1, 28497 0, 22515 2,90403 160

2kJQ 811,3072kg

Korisna količina toplote se dobija iz bilansne jednačine:

kor vaz gor p rk 2 3 4 5 6dQ H Q Q Q Q Q Q Q Q Q

kor0,5 2,5 1,15Q 6608 0 0 0 0 811,3072 0100 100 100

korkJQ 5796,6513kg




4.3 Određivanje koncentracije SO2 u suvom dimnom gasu

Maseni protok goriva (lignita) na TE „Nikola Tesla B“, u zavisnosti od donje toplotne moći za ugalj srednjeg kvaliteta, iznosi [1]:

gt kg kgm 904 904000 251h h s

Koncentracija sumpor-dioksida (SO2) u suvom dimnom gasu se može odrediti na sledeći način:

2

2 2

SOSO SO

r,s

Vc ρ

V

gde su:

2

3

SOmV 0,00294kg

– specifična zapremina SO2 u neprečišćenom gasu

3

r,smV 2, 7784kg

– specifična zapremina suvih neprečišćenih gasova

2SO 3

kgρ 2,927m

– gustina sumpor-dioksida (SO2)

Sledi:

2

6SO 3

0,00294 mgc 2,927 10 3097,242,7784 m




Maseni protok sumpor-dioksida (SO2) u neprečišćenom gasu iznosi:

2 2 2SO g SO SOm m V ρ

gde su:

gkgm 904000h

– maseni protok goriva

2

3

SOmV 0,00294kg


2

3

SOmρ 2,927kg

– gustina SO2

Sledi:

2SOkg kgm 904000 0,00294 2,927=7779,26 3,16091h s

Koncentracija hloro-vodonika (HCl) u suvom dimnom gasu

HClHCl

g r,s

mcm V

gde su:

gkgm 904000h


3

r,smV 2,7784kg

– specifična zapremina suvog neprečišćenog gasa

HClm

– maseni protok HCl u dimnom gasu

Maseni protok HCl u dimnom gasu ( HClm

) se dobija na osnovu hemijske reakcije:

2 2H +Cl 2HCl




Prevedeno u kilograme, ova jednačina glasi:

2 22kg H +71kg Cl 2 36,5kg HCl

2 22 2 36,5kg H +1kg Cl kg HCl71 71

Odavde se dobija formula za maseni protok hloro-vodonika (HCl) u dimnom gasu:

HCl Cl2 36,5m m

71

gde je:

Cl gClm m

100

– maseni protok hlora

Ako je maseni udeo hlora u gorivu Cl 0,0075% , onda je maseni protok hlora:

Cl0,0075 kgm 904000 67,8

100 h

Na osnovu ovoga, maseni protok hloro-vodonika (HCl) u dimnom gasu je:

HCl Cl2 36,5 2 36,5 kg kgm m 67,8 69,710 0,019

71 71 h s

Koncentracija SO2 u dimnom gasu pri referentnom zapreminskom udelu kiseonika

Za postrojenja ovog tipa, referentni zapreminski udeo kiseonika i granična vrednost emisije (GVE) propisane su na osnovu Protokola iz Geteborga.

Tabela 4.3.1. Dozvoljena granična vrednost emisije SO2 po Protokolu iz Geteborga

Komponenta Referentni sadržaj (%) GVE (mg/m3)

SO2 6 200

Određivanje koncentracije gasovite zagađujuće komponente u suvom dimnom gasu pri referentnom zapremonskom udelu kiseonika vrši se pomoću izraza:

BB M

M

21 OE E21 O




gde su:

2B SO ,rE c – koncentracija SO2 pri referentnom zapreminskom udelu kiseonika

M 2,sO O 4, 67728 % – zapreminski udeo kiseonika u suvim produktima sagorevanja

BO 6 % – referentni zapreminski udeo kiseonika

2M SO 3

mgE c 3097,24m

– koncentracija SO2 u suvom dimnom gasu

Sledi da je koncentracija SO2 pri referentnom zapreminskom udelu kiseonika:

2 2

BSO ,r SO 3

2,s

21 O 21 6 mgc c 3097,24 2846, 2521 O 21 4,67728 m

Upoređivanjem izračunate koncentracije sumpor-dioksida od 2846,25 mg/m3 i dopuštene od 200 mg/m3, proizilazi da je neophodno izvršiti odsumporavanje dimnih gasova, odnosno smanjenje emisije sumpor-dioksida u atmosferu.

Koncentracija sumpor-dioksida u prečišćenom dimnom gasu se može odrediti na osnovu izraza zakoncentraciju sumpor-dioksida pri referentnom sadržaju kiseonika:

2 2

BSO ,r SO

2,s

21 Oc c21 O

Na osnovu prethodnog izraza, koncentracija sumpor-dioksida u prečišćenom dimnom gasu se dobija iz izraza:

2 2

2,sSO SO ,r

B

21 Oc c

21 O

gde su:

2SO ,r 3

mgc 200m

– koncentracija SO2 pri referentnom zapreminskom udelu kiseonika

2,sO 4,67728 % – zapreminski udeo kiseonika u suvim produktima sagorevanja

BO 6 % – referentni zapreminski udeo kiseonika




Koncentracija SO2 u prečičišćenom dimnom gasu je:

2SO 3

21 4,67728 mgc 200 217,6421 6 m

Specifična zapremina SO2 u prečišćenom dimnom gasu se može izračunati iz izraza za koncentraciju SO2:

2

2 2

SO (PG)SO SO

r,s

Vc ρ

V

Sledi da je specifična zapremina SO2 u prečišćenom dimnom gasu:

2 2

2

SO (PG) SO r,sSO

1V c Vρ

gde su:

2SO 3

mgc 217,64m

– koncentracija SO2 u prečišćenom gasu

3

r,smV 2,7784kg

– specifična zapremina suvog neprečišćenog gasa

2SO 3

kgρ 2,927m

– gustina sumpor-dioksida (SO2)

Specifična zapremina SO2 u prečišćenom dimnom gasu je:

2

3

SO (PG) 6

1 mV 217,64 2,7784 0,00022,927 10 kg

Specifična zapremina SO2 izdvojena u apsorberu se dobija iz izraza:

2 2 2SO (A) SO SO (PG)V V V

gde su:

2

3

SOmV 0,00294kg





2

3

SO (PG)mV 0, 0002kg

– specifična zapremina SO2 u prečišćenom gasu

Specifična zapremina SO2 izdvojena u apsorberu je:

2

3

SO (A)mV 0,00294 0,0002 0,0027kg

Masa sumpor-dioksida (SO2) koja treba da se izdvoji u apsorberu, da bi se postigla željena granična vrednost emisije:

2 22SO A g SOSO Am m V ρ

gde su:

gkgm 904000h


2

3

SOmρ 2,927kg

– gustina SO2

2

3

SO AmV 0,0027kg

– specifična zapremina SO2 izdvojena u apsorberu

Sledi da je masa sumpor-dioksida (SO2) koja treba da se izdvoji u apsorberu, da bi se postigla željena granična vrednost emisije:

2SO Akg kgm 904000 0,0027 2,927 7144,23 1,9845h s




4.4 Materijalni bilans postrojenja za ODG

Dimni gasovi po izlasku iz kotla prolaze kroz elektrofiltar, gde se vrši izdvajanje čestica pepela. Po izlasku iz elektrofiltra neprečišćeni dimni gasovi se uvode u apsorber, gde se vrši izdvajanje SO2. Prečišćeni dimni gas po izlasku iz apsorbera se kroz dimnjak odvodi u atmosferu. Sprašeni krečnjak potreban za pravljenje suspenzije krečnjaka za reakciju SO2, uvodi se u apsorber preko skladišnog i dnevnog silosa. Uvođenje procesne vode u postrojenje za odsumporavanje dimnih gasova vrši se preko rezervoara procesne vode. Kao proizvod hemijske reakcije u apsorberu, dobija se suspenzija gipsa, koja se po izlasku iz apsorbera uvodi u hidrociklon. U hidrociklonu se vrši zgušćavanje suspenzije gipsa na 50% čvrste komponente. Izdvojena voda se vraća u apsorber, dok se zgusnuta suspenzija gipsa preko rezervoara zgusnute suspenzije gipsa odvodi do sistema pepela i šljake, radi formiranja smeše pogodne za deponovanje.

Mase komponenata u gasovitim produktima sagorevanja pri p = 101,325 kPa i t = 0°C

2 2 2CO (NG) CO COkgm V ρ 0,37026 1,976 0,7316kg

2 2 2SO (NG) SO SOkgm V ρ 0,00294 2,927 0, 0086kg

2 2 2H O (NG) H O H Okgm V ρ 0,84716 0,789 0,6684kg

2 2 2O (NG) O Okgm V ρ 0,16944 1, 429 0, 2421kg

2 2 2N (NG) N Nkgm V ρ 2, 23576 1, 251 2,7969kg

Masa vlažnih produkata sagorevanja:

n

r,w (NG) i (NG)i=1

kgm m 0,7316 0,0086 0, 6684 0, 2421 2,7969 4, 4476kg

Masa suvih produkata sagorevanja:

2r,s (NG) r,w (NG) H O (NG)kgm m m 4, 4476 0,6684 3, 7792kg

Pri računanju su korišćene već izračunate zapremine produkata sagorevanja i gustine komponenata dimnog gasa čije su vrednosti date u Tabeli 4.4.1. i Tabeli 4.4.2.




Tabela 4.4.1. Gustine komponenata dimnog gasa pri 0°C i p = 1,013 bar [5]

Komponenta Gustina ρ (kg/m3)

CO2 1,976

SO2 2,927

H2O 0,789

O2 1,429

N2 1,251

Tabela 4.4.2. Količine komponenata u gasovitim produktima sagorevanja (m3/kg)

Količina komponenata u gasovitim produktima sagorevanja (m3/kg)

2COV

0,37026

2SOV

0,00294

2H OV

0,84716

2OV

0,16944

2NV

2,23576

Kod odsumporavanja gasova koristiće se „in-situ“ postupak oksidacije sulfita (oksidacija se vrši u samom apsorberu) i „singleloop“ sistemom apsorpcije (zasićenje dimnog gasa vodenom parom i apsorpcija SO2 odvijaju se istovremeno i u istom uređaju).

Potrebni i dobijeni maseni protoci odgovarajućih komponenata mogu se odrediti na osnovu hemijskih jednačina:

2 2 2 3SO +H O H SO

2 3 2 2 4

1H SO O H SO

2

3 2 4 2 4 2 2CaCO H SO H O CaSO 2H O CO

Izražene u kilogramima ove jednačine glase:

2 2 2 364kg SO +18kg H O 82kg H SO

2 3 2 2 4

3282kg H SO kg O 98kg H SO

2

3 2 4 2 4 2 2100kg CaCO 98kg H SO 18kg H O 172kg CaSO 2H O 44kg CO




Izražene po 1kg SO2 ove jednačine glase:

2 2 2 31kg SO + kg H O kg H SO18 8264 64

2 3 2 2 4kg H SO kg O kg H SO2 64

82 32 9864 64

3 2 4 2 4 2 2kg CaCO kg H SO kg H O kg CaSO 2H O kg CO100 98 18 172 4464 64 64 64 64

Tabela 4.4.3. Molarne mase odgovarajućih komponenata

Molarne mase odgovarajućih hemijskih jedinjenja

Supstanca Molarna masa M (kg/kmol)

H2 2

H2O 18

O2 32

SO2 64

H2SO3 82

H2SO4 98

CaCO3 100

CaSO4·2H2O 172




4.3.1 Maseni protoci komponenata na ulazu u apsorber

Maseni protok vlažnih dimnih neprečišćenih gasova se dobija iz izraza:

rw (NG) g rw (NG)m m m

gde su:

gkgm 251s


rw (NG)kgm 4, 4476kg

– masa vlažnih produkata sagorevanja

Maseni protok vlažnih dimnih neprečišćenih gasova je:

rw (NG)kgm 251 4,4476 1116,35s

Potrebni maseni protok H2O za reakciju sa SO2 na osnovu prethodno navedenih reakcija:

2 2H O SO (A)18m m64

2SO Akgm 1,9845s

– količina SO2 koja treba da se izdvoji u apsorberu da bi se postigla željena granična

vrednost emisije

Potrebni maseni protok H2O za reakciju sa SO2 na osnovu prethodno navedenih reakcija je:

2H O18 kgm 1,9845 0,558164 s

Potrebni maseni protok O2 za oksidaciju sumporaste kiseline (H2SO3):

2 2O SO (A)32m m

2 64

2SO Akgm 1,9845s


vrednost emisije




Potrebni maseni protok O2 za oksidaciju sumporaste kiseline (H2SO3):

2O32 kgm 1,9845 0,4961

2 64 s

Maseni protok vazduha kojim se obezbeđuje potrebna masa O2 se dobija na osnovu sledećih izraza:

2O vazV a V

22

2

OO

O

mVρ

vazvaz

vaz

mVρ

Sređivanjem i kombinacijom ova 3 izraza dobija se izraz za maseni protok vazduha kojim se obezbeđuje potrebna

masa kiseonika:

2

2 2

vazvaz O

O O

ρ1m mr ρ

gde su:

2O vazV , V

– zapreminski protoci kiseonika i vazduha na 0°C i p=1,013 bar

3

3

ma 0, 21m

– zapreminski udeo kiseonika u vazduhu

2O 3

kgρ 1,429m

– gustina kiseonika na 0°C i p=1,013 bar

vaz 3

kgρ 1,293m

– gustina vazduha na 0°C i p=1,013 bar

2Okgm 0,4961s

– maseni protok kiseonika potreban za oksidaciju




Maseni protok vazduha kojim se obezbeđuje potrebna masa kiseonika je:

vaz1 1,293 kgm 0,4961 2,1375

0,21 1,429 s

Maseni protok CaCO3 je:

3 2CaCO SO A100m 1, 2 m64

gde je:

2SO Akgm 1,9845s


vrednost emisije

Sledi da je maseni protok CaCO3:

3CaCO100 kgm 1,2 1,9845 3,720964 s

1,2 – zbog povećanja od 20%

Od ulaznih parametara neophodna je još samo voda za hlađenje dimnih gasova w,hdgm

koja će biti izračunata u

kasnijim proračunima.

4.4.1 Maseni protoci komponenata nastali hemijskim reakcijama u apsorberu

Maseni protok dobijenog gipsa (CaSO4·2H2O)

4 2 2CaSO 2H O SO A172m m64

gde je:

2SO Akgm 1,9845s


vrednost emisije

Maseni protok gipsa je:

4 2CaSO 2H O172 kgm 1,9845 5,333364 s




Nakon oduzimanja kiseonika za reakciju stvaranja sumporaste kiseline ostaje čist azot. Maseni protok i specifična zapremina ovako izdvojenog azota iz apsorbera je:

Maseni protok izdvojenog azota se dobija iz izraza:

2 2N (R) vaz O (PG)m m m

gde su:

vazkgm 2,1375s

– maseni protok vazduha kojim se obezbeđuje potrebna masa kiseonika

2 2O (PG) Okgm m 0,4961s

– maseni protok kiseonika potreban za oksidaciju

Maseni protok izdvojenog azota je:

2N (R)kgm 2,1375 0,4961 1,6414s

Specifična zapremina izdvojenog azota se dobija iz izraza:

2

2

2

N (R)N (R )

g N

mVm ρ

gde su:

2N (R)kgm 1,6414s

– maseni protok izdvojenog azota

gkgm 251s


2N 3

kgρ 1,251m

– gustina azota na 0°C i p=1,013 bar

Specifična zapremina izdvojenog azota je:

2

3

N R1,6414 mV 0,0052

251 1,251 kg




Specifična zapremina N2 u prečišćenom dimnom gasu:

2 2 2N (PG) N N (R)V V V

gde su:

2

3

NmV 2,23576kg

– specifična zapremina azota u neprečišćenom dimnom gasu

2

3

N (R )mV 0,0052kg

– specifična zapremina izdvojenog azota

Specifična zapremina N2 u prečišćenom dimnom gasu je:

2

3

N (PG)mV 2,23576 0,0052 2, 24096kg

Masa N2 u prečišćenom dimnom gasu po 1 kg goriva:

2 2 2N (PG) N (PG) Nm V ρ

gde su:

2

3

N (PG )mV 2, 24096kg

– specifična zapremina azota u prečišćenom dimnom gasu

2N 3

kgρ 1,251m

– gustina azota na 0°C i p=1,013 bar

Masa N2 u prečišćenom dimnom gasu po 1 kg goriva je:

2

2

NN (PG )

kgm 2, 24096 1,251 2,8034

kg

Maseni protok CO2 koji se izdvaja pri reakciji dobijanja gipsa:

2 2CO (R ) SO (A)44m m64




gde je:

2SO Akgm 1,9845s


vrednost emisije

Maseni protok CO2 koji se izdvaja pri reakciji dobijanja gipsa je:

2CO (R )44 kgm 1,9845 1,364364 s

Specifična zapremina CO2 koja se izdvaja pri reakciji dobijanja gipsa:

2

2

2

CO (R)CO (R)

g CO

mVm ρ

gde su:

2CO (R)kgm 1,3643s

– maseni protok CO2 koji se izdvaja pri reakciji dobijanja gipsa

gkgm 251s


2CO 3

kgρ 1,976m

– gustina CO2 na 0°C i p=1,013 bar

Specifična zapremina CO2 koja se izdvaja pri reakciji dobijanja gipsa:

2

3

CO (R )1,3643 mV 0,0028

251 1,976 kg

Specifična zapremina CO2 u prečišćenom dimnom gasu:

2 2 2CO (PG) CO (NG) CO (R)V V V

gde su:

2

3

CO (R )mV 0, 0028kg

– specifična zapremina CO2 koja se izdvaja pri reakciji dobijanja gipsa




2 2

3

CO ( NG ) COmV V 0,37026kg

– specifična zapremina CO2

Specifična zapremina azota CO2 u prečišćenom dimnom gasu je:

2

3

CO (PG)mV 0,37026 0,0028 0,37306kg

Masa CO2 u prečišćenom dimnom gasu:

2 2 2CO (PG) CO (PG) COm V ρ

gde su:

2

3

CO (PG )mV 0,37306kg

– specifična zapremina CO2 u prečišćenom dimnom gasu

2CO 3

kgρ 1,976m

– gustina CO2 na 0°C i p=1,013 bar

Masa CO2 u prečišćenom dimnom gasu je:

2CO (PG)kgm 0,37306 1,976 0,7372s




4.4.2 Temperature na ulazu i izlazu iz razmenjivača toplote

Razmenjivač toplote hladi neprečišćeni dimni gas koji dolazi iz elektrofiltara i istovremeno greje prečišćeni dimni gas koji odlazi u dimnjak (Slika 4.4.2.1.)

Slika 4.4.2.1. Toplotni bilans razmenjivača toplote

4.4.3 Određivanje temperature tačke rose neprečišćenog dimnog gasa

Temperatura tačke rose neprečišćenog gasa se određuje na osnovu parcijalnog pritiska H2O u neprečišćenom dimnom gasu:

2

2 ,w (NG)H O b

H Op p

100

Gde su:

2 ,w (NG)H O 23,36632 % - zapreminski udeo H2O u neprečišćenom dimnom gasu

bp 1 bar - pritisak neprečišćenog dimnog gasa

Sledi da je parcijalni pritisak H2O:

2H O

23,36632p 1 0, 23366 bar100

Iz [5] sledi da je temperatura tačke rose neprečišćenog gasa 63°C.




Temperatura prečišćenog gasa na ulazu u razmenjivač se usvaja 2÷5°C iznad temperature tačke rose neprečišćenog gasa. Temperatura pri kojoj prečišćeni gas izlazi iz apsorbera i ulazi u razmenjivač toplote iznosi 65°C.

Vrednost temperature prečišćenog gasa na izlazu iz razmenjivača toplote i ulazu u dimnjak mora biti 10÷12°C iznad temperature tačke rose. Po Nemačkom zakonu, temperaturu je potrebno dogrevati na 50°C iznad temperature tačke rose kako ne bi došlo do korozije na instalacijama. Stoga se temperatura dogrejanih dimnih gasova na izlazu iz razmenjivača toplote moće uzeti 120°C.

Temperatura na izlazu iz elektrofiltra i ulazu u razmenjivač iznosi 160°C.

Određene su sledeće temperature (Slika 4.4.2.2.):

temperatura na izlazu iz elektrofiltra i ulazu u razmenjivač toplote t1(NG) = 160°C - poznato temperatura na izlazu iz apsorbera i ulazu u razmenjivač toplote t1(PG) = 65°C - usvojeno temperatura na izlazu iz razmenjivača toplote i ulazu u dimnjak t2(PG) = 120°C - usvojeno

Potrebno je još da se odredi temperatura na izlazu iz razmenjivača toplote i ulazu u apsorber - t1(NG)

Slika 4.4.2.2. Vrednosti temperatura na ulazu i izlazu iz razmenjivača




4.4.4 Maseni protoci komponenata na izlazu iz apsorbera

Apsolutna vlažnost neprečišćenih dimnih gasova se dobija iz izraza:

2H O (NG)NG

r,s (NG)

mx

m

gde su:

2H O (NG)kgm 0,6684kg

– masa vode u vlažnim neprečišćenim dimnim gasovima

r,s (NG)kgm 3,7792kg

– masa suvih neprečišćenih dimnih gasova

Apsolutna vlažnost neprečišćenih dimnih gasova je:

2H ONG

r,s

kg0,6684x 0,1773,7792 kg

Masa izdvojene vlage koja je odnesena sa dimnim gasovima se dobija iz izraza:

w,isp r,s (NG) PG NGm m x x

gde su:

r,s (NG)kgm 3,7792kg

– masa suvih neprečišćenih dimnih gasova

2H OPG

r,s

kgx 0,207

kg

– apsolutna vlažnost prečišćenih dimnih gasova za unapred usvojenu temperaturu

prečišćenih gasova t = 65°C

2H ONG

r,s

kgx 0,177

kg

– apsolutna vlažnost neprečišćenih dimnih gasova

Masa izdvojene vlage koja je odnesena sa dimnim gasovima je:

2H Ow,isp

gor

kgm 3,7792 0,207 0,177 0,1134

kg




Maseni protok vode koja ispari i koju odnesu dimni gasovi sa sobom:

w,isp g w,ispm m m

gde su:

gkgm 251s


2H Ow,isp

gor

kgm

kg0,1134

– masa izdvojene vlage koja je odnesena sa dimnim gasovima

Sledi da je protok vode koja ispari i koju odnesu dimni gasovi sa sobom:

w,ispkgm 251 0,1134 28,4634s

Masa SO2 u prečišćenom dimnom gasu:

2 2 2SO (PG) SO (PG) SOm V ρ

gde su:

2

3

SO (PG )mV 0, 0002kg

– specifična zapremina SO2 u prečišćenom dimnom gasu

2SO 3

kgρ 2,927m

– gustina SO2 na 0°C i p=1,013 bar

Masa SO2 u prečišćenom dimnom gasu je:

2SO (PG)kgm 0,0002 2,927 0,000585kg

Masa O2 u prečišćenom dimnom gasu je jednaka izračunatoj masi O2 u neprečišćenom dimnom gasu:

2 2O (PG) O (NG)kgm m 0, 2421kg




Masa N2 u prečišćenom dimnom gasu koja je ranije izračunata:

2

2

NN (PG)

kgm 2,8034

kg

Masa suvih prečišćenih produkata sagorevanja se dobija iz izraza:

2 2 2 2r,s(PG) CO (PG) SO (PG) O (PG) N (PG)m m m m m

gde su:

2CO (PG)kgm 0,7372kg

– masa CO2 u prečišćenom dimnom gasu

2SO (PG)kgm 0,000585kg

– masa SO2 u prečišćenom dimnom gasu

2O (PG)kgm 0,2421kg

– masa O2 u prečišćenom dimnom gasu

2N (PG)kgm 2,8034kg

– masa N2 u prečišćenom dimnom gasu

Masa suvih prečišćenih produkata sagorevanja je:

r,s(PG)kgm 0,7372 0,000585 0,2421 2,8034 3,7833kg

Masa H2O u prečišćenom gasu se dobija iz izraza:

2H O (PG) PG r,s (PG)m x m

gde su:

2H OPG

r,s

kgx 0,207

kg

– apsolutna vlažnost prečišćenih dimnih gasova za unapred usvojenu temperaturu


r,s(PG)kgm 3,7833kg

– masa suvih prečišćenih produkata sagorevanja




Sledi da je masa H2O u prečišćenom gasu:

2H O (PG)kgm 0,207 3,7833 0,7831kg

Masa vlažnih prečišćenih produkata sagorevanja je:

2r,w (PG) r,s (PG) H O (PG)m m m

gde su:

r,s(PG)kgm 3,7833kg

– masa suvih prečišćenih produkata sagorevanja

2H O (PG)kgm 0,7831kg

– masa H2O u prečišćenom dimnom gasu

Sledi da je masa vlažnih prečišćenih produkata sagorevanja:

r,w (PG)kgm 3,7833 0,7831 4,5664kg

Specifična zapremina vode u prečišćenom dimnom gasu se dobija iz izraza:

2

2

2

H O (PG)H O (PG)

H O

mV

ρ

gde su:

2H O (PG)kgm 0,7831kg

– masa H2O u prečišćenom gasu

2H O 3

kgρ 0,789m

– gustina H2O na 0°C i p=1,013 bar

Sledi da je zapremina H2O u prečišćenom gasu:

2

3

H O (PG)0,7831 mV 0,99250,789 kg




Maseni protok vlažnih prečišćenih dimnih gasova na izlazu iz apsorbera se računa iz izraza:

r,w (PG) g r,w (PG)m m m

gde su:

gkgm 251s


r,w (PG)kgm 4,5664kg

– masa vlažnih prečišćenih produkata sagorevanja

Sledi da je maseni protok vlažnih prečišćenih dimnih gasova na izlazu iz apsorbera:

r,w (PG)kgm 251 4,5664 1146,17s

4.4.5 Određivanje specifične zapremine vlažnog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera i zapreminskih udela

Određivanje specifične zapremine vlažnog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera i zapreminskih udela komponenata u prečišćenom vlažnom gasu:

Specifična zapremina kiseonika (O2) u suvom prečišćenom dimnom gasu je:

2 2

3

O (PG) OmV V 0,16944kg

Ukupna specifična zapremina u suvom prečišćenom dimnom gasu se računa:

2 2 2 2r,s (PG) i CO (PG) SO (PG) O (PG) N (PG)V V V V +V + V

gde su:

2

3

CO (PG)mV 0,37306kg

– specifična zapremina ugljen-dioksida (CO2) u suvom prečišćenom dimnom gasu

2

3

SO (PG)mV 0,0002kg

– specifična zapremina ugljen-dioksida (SO2) u suvom prečišćenom dimnom gasu

2

3

O (PG)mV 0,16944kg

– specifična zapremina kiseonika (O2) u suvom prečišćenom dimnom gasu




2

3

N (PG)mV 2,2410kg

– specifična zapremina azota (N2) u suvom prečišćenom dimnom gasu

Ukupna specifična zapremina u suvom prečišćenom dimnom gasu je:

3

r,s (PG)mV 0,37306 0,0002 0,16944 2,2410 2,7837kg

Zapreminski protok suvog prečišćenog dimnog gasa se računa iz izraza:

r,s (PG) g r,s (PG)V m V

gde su:

gkgm 251s


3

r,s (PG)mV 2,7837kg

– ukupna specifična zapremina u suvom prečišćenom gasu

Zapreminski protok suvog prečišćenog dimnog gasa je:

3

r,s (PG)mV 251 2,7837 698,71s

Zapreminski protok vodene pare prečišćenog gasa se računa iz izraza:

2 2H O (PG) g H O (PG)V m V

gde su:

gkgm 251s


2

3

H O (PG)mV 0,9925kg

– ukupna specifična zapremina H2O u prečišćenom gasu

Zapreminski protok vodene pare prečišćenog dimnog gasa je:

2

3

H O (PG)mV 251 0,9925 249,12s




Zapreminski protok vlažnog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera se računa iz izraza:

2r,w (PG) r,s (PG) H O (PG)V V V

gde su:

3

r,s (PG)mV 698,71s

– zapreminski protok suvog prečišćenog dimnog gasa

2

3

H O (PG)mV 249,12s

– zapreminski protok vodene pare u prečišćenom dimnom gasu

Zapreminski protok vlažnog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera je:

3

r,w (PG)mV 698,71 249,12 947,83s

Specifična zapremina vlažnog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera se dobija na osnovu izraza:

r,w (PG)r,w (PG)

g

VVm

gde su:

3

r,w (PG)mV 947,83s

– zapreminski protok vlažnog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera

gkgm 251s


Specifična zapremina vlažnog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera je:

3

r,w (PG)947,83 mV 3, 77622

251 kg




4.4.6 Zapreminski udeli komponenata u prečišćenom vlažnom dimnom gasu:

Zapreminski udeo ugljen-dioksida (CO2) u prečišćenom vlažnom dimnom gasu je:

2CO (PG)2 (PG)

r,w (PG)

VCO 100

V

2 (PG)0,37306CO 100 9,87919 %3,77622

Zapreminski udeo sumpor-dioksida (SO2) u prečišćenom vlažnom dimnom gasu je:

2SO (PG)2 (PG)

r,w (PG)

VSO 100

V

2 (PG)0,0002SO 100 0,0053 %

3,77622

Zapreminski udeo vode (H2O) u prečišćenom vlažnom dimnom gasu je:

2H O (PG)2 (PG)

r,w (PG)

VH O 100

V

2 (PG)0,9925H O 100 26, 2829 %

3,77622

Zapreminski udeo kiseonika (O2) u prečišćenom vlažnom dimnom gasu je:

2O (PG)2 (PG)

r,w (PG)

VO 100

V

2 (PG)0,16944O 100 4, 48703 %3,77622

Zapreminski udeo azota (N2) u prečišćenom vlažnom dimnom gasu je:

2N (PG)2 (PG)

r,w (PG)

VN 100

V

2 (PG)2,2410N 100 59,34506 %

3,77622

Specifične zapremine komponenti, zapreminski udeli komponenti u prečišćenom vlažnom dimnom gasu, kao i

ukupna specifična zapremina prečišćenog vlažnog dimnog gasa dati su u Tabeli 4.4.6.1.




Tabela 4.4.6.1. Specifične zapremine i zapreminski udeli prečišćenog gasa

Komponenta Specifična zapremina (m3/kg) Zapreminski udeo (%)

CO2 2CO (PG)V 0,37306

2(PG)CO 9,87919

SO2 2SO (PG)V 0,0002

2(PG)SO 0,0053

H2O 2H O (PG)V 0,9925

2 (PG)H O 26,2829

O2 2O (PG)V 0,16944

2(PG)O 4,48703

N2 2N (PG)V 2,2410

2(PG)N 59,34506

Ukupno r,w (PG)V 3,77622

100

4.4.7 Određivanje temperature neprečišćenog dimnog gasa na izlazu iz razmenjivača toplote i ulazu u apsorber

Toplota koju neprečišćen dimni gas preda prečišćenom se određuje na osnovu izraza:

2 (PG) 1 (PG)t tgRT r,w(PG) p 2(PG) p 1(PG)0 0

mQ 0,95 V c t c t3600

gde su:

gkgm 904000h

- maseni protok goriva

3

r,w(PG)mV 3,77622kg

specifična zapremina vlažnog prečišćenog dimnog gasa

o1(PG)t 65 C - temperatura prečišćenog gasa na ulazu u razmenjivač toplote

o2(PG)t 120 C - temperatura prečišćenog gasa na izlazu iz razmenjivača toplote

1 (PG)t 65

p p0 0

kJc c 1,387827kg

- srednji zapreminski specifični toplotni kapacitet prečišćenog gasa na ulazu u

razmenjivač toplote

2 (PG)t 120

p p0 0

kJc c 1,39681kg

- srednji zapreminski specifični toplotni kapacitet prečišćenog gasa na izlazu iz

razmenjivača toplote




Toplota koju neprečišćen dimni gas preda prečišćenom je:

RT904000Q 0,95 3,77622 1,39681 120 1,387821 65 69769,09 kW

3600

Temperatura neprečišćenog gasa na izlazu iz razmenjivača toplote se dobija iz izraza:

1 (NG)

2 (NG)

t RT2 (NG) p 1(NG)t 0

gp r,w(NG)0

1 3600 Qt 0,95 c tc 0,95 m V

gde su:

3

r,w(NG)mV 3,62556kg

- specifična zapremina vlažnog neprečišćenog dimnog gasa

o1(NG)t 160 C - temperatura neprečišćenog gasa na ulazu u razmenjivač toplote

1 (NG)t 160

p p0 0

kJc c 1,39594kg

- srednji zapreminski specifični toplotni kapacitet neprečišćenog gasa na ulazu u

razmenjivač toplote

2 (NG)t 110

p p0 0

kJc c 1,388275kg

- srednji zapreminski specifični toplotni kapacitet neprečišćenog gasa na izlazu

iz razmenjivača toplote pri pretpostavci da je temperatura t2(NG)=110°C

RTQ 69769,09 kW

- toplota koja se preda prečišćenom dimnom gasu

gkgm 904000h


Temperatura neprečišćenog gasa na izlazu iz razmenjivača toplote je:

o2 (NG)

1 3600 69769,09t 0,95 1,39594 160 108,5 C1,388275 0,95 904000 3,62556

o o2 (NG)t 108,5 C 110 C




Pretpostavljena temperatura na izlazu iz razmenjivača toplote i ulazu u apsorber je 110°C a izračunata temperatura na osnovu te pretpostavke je 108,44°C. S obzirom da je dozvoljena greška ±5°C, usvaja se temperatura t2(NG)= 110°C. Toplotni bilans razmenjivača toplote je prikazan na Slici 4.4.7.1.

Slika 4.4.7.1. Toplotni bilans razmenjivača toplote

4.4.8 Maseni protok vode za hlađenje dimnih gasova

Za poznate temperature dimnih gasova na ulazu i izlazu iz apsorbera, uz zanemarivanje masenog protoka vazduha i krečnjaka, i pretpostavke da ulaze i izlaze samo gasovi i voda za hlađenje, može se na osnovu toplotnog bilansa apsorbera odrediti maseni protok vode potrebne za hlađenje dimnih gasova

Toplotni bilans apsorbera je:

NG

PG

tg w,hdgr,w(NG) p (NG) NG w,hdg w,hdg0

tg w,isp w,hdg w,ispr,w(PG) p (PG) PG w,isp w,isp w,zag w,zag0

m V c t m c t

m V c t m c t m m c t

gde su:

gkgm 251s


3

r,w (NG)mV 3,62556kg

– količina vlažnih produkata sagorevanja neprečišćenih gasova




3

r,w (PG)mV 3,77622kg

– količina vlažnih produkata sagorevanja prečišćenih gasova

oNGt 110 C – temperatura neprečišćenih gasova (usvojena temperatura na ulazu u apsorber)

oPGt 65 C – temperatura prečišćenih gasova (usvojena temperatura na izlazu iz apsorbera)

w,ispkgm 28,4634s

– maseni protok vode koja ispari i koju odnesu dimni gasovi sa sobom

ow,hdgt 20 C – usvojena temperatura vode za hlađenje na ulazu u apsorber

ow,zagt 45 C – usvojena temperatura vode za hlađenje na izlasku iz apsorbera

ow,ispt 65 C – usvojena temperatura pri kojoj će ispariti određeni deo vode za hlađenje

w,hdg o

kJc 4,183kg C

– specifični toplotni kapacitet vode za tw,hdg = 20°C

w,zag o

kJc 4,174kg C

– specifični toplotni kapacitet vode za tw,zag = 45°C

w,isp o

kJc 4,167kg C

– specifični toplotni kapacitet vode za tw,isp = 65°C

NGt 110

p (NG) p (NG)0 0c c – specifični toplotni kapacitet neprečišćenih dimnih gasova za usvojenu temperaturu

neprečišćenih gasova t = 110°C

PGt 65

p (PG) p (PG)0 0c c – specifični toplotni kapacitet prečišćenih dimnih gasova za usvojenu temperaturu


Formule za izračunavanje specifičnog toplotnog kapaciteta neprečišćenih i prečišćenih gasova:

NG NGnt t

p (NG) i,w p,i (NG)0 0i 1

c r c

PG PGnt t

p (PG) i,w p,i (NG)0 0i 1

c r c

Specifični kapaciteti se računaju na osnovu podataka iz zadatih formula i podataka iz tabele 4.4.8.1.




Tabela 4.4.8.1. Zapreminski udeli i specifični toplotni kapaciteti [6]

Komponenta Izračunati zapreminski udeli u % Specifični toplotni kapaciteti u kJ/(m3·°C)

rw (NG) rw (PG) NGt

p (NG) 0c

PGt

p (PG) 0c

CO2,w 10,21249 9,87919 1,71536 1,67385

SO2,w 0,08109 0,0053 1,82899 1,79172

H2O,w 23,36632 26,2829 1,50871 1,50273

O2,w 4,47348 4,48703 1,31896 1,31028

N2,w 61,66661 59,34506 1,29649 1,29506

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2

110 110 110110

p (NG) CO ,w(NG) p,CO (NG) SO ,w(NG) p,SO (NG) H O,w(NG) p,H O(NG)0 0 0 0110 110

O ,w(NG) p,O (NG) N ,w(NG) p,N (NG)0 0

c r c r c r c

r c r c

110

p (NG) 0

3 o

c 10,21249 1,71536 0,08109 1,82899 23,36632 1,50871

kJ 4,47348 1,31896 61,66661 1, 29649 1,3877m C

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2

65 65 6565

p (PG) CO ,w(PG) p,CO (PG) SO ,w(PG) p,SO (PG) H O,w(PG) p,H O(PG)0 0 0 065 65

O ,w(PG) p,O (PG) N ,w(PG) p,N (PG)0 0

c r c r c r c

r c r c

65

p (PG) 0

3 o

c 9,87919 1, 67385 0,0053 1,79172 26,2829 1,50273

kJ 4, 48703 1,31028 59,34506 1, 29506 1,3878m C

Sledi da su:

NGt 110

p (NG) p (NG) 3 o0 0

kJc c 1,3877m C

– specifični toplotni kapacitet neprečišćenih dimnih gasova za usvojenu

temperaturu neprečišćenih gasova t = 110°C

PGt 65

p (NG) p (NG) 3 o0 0

kJc c 1,3878m C

– specifični toplotni kapacitet prečišćenih dimnih gasova za usvojenu

temperaturu prečišćenih gasova t = 65°C




Na osnovu prethodnih podataka za toplotni bilans dobija se maseni protok vode za hlađenje dimnih gasova:

w,hdg

w,hdg

251 3,62556 1,3877 110 m 4,183 20

251 3,77622 1,3878 65 28,4634 4,167 65 m 28,4634 4,174 45

Sledi maseni protok vode za hlađenje dimnih gasova:

w,hdgkgm 490,035s

Maseni protok vode na izlasku iz apsorbera se dobija iz izraza:

2w,zag w,hdg H O w,ispm m m m

gde su:

w,hdgkgm 490,035s

– maseni protok vode za hlađenje dimnih gasova

2H Okgm 0,5581s

– potreban maseni protok vode za reakciju sa SO2

w,ispkgm 28,4634s


Sledi da je maseni protok vode na izlasku iz apsorbera:

w,zagkgm 490,035 0,5581 28,4634 461,014s

Pošto deo vode ode na apsorpciju sa SO2 i iznosi 0,2453 kg/s, mora se korigovati protok vode za hlađenje dimnih gasova.

Stvarni protok vode za hlađenje dimnih gasova iznosi:

2w,hdg (stv) w,hdg H Om m m




gde su:

w,hdgkgm 490,035s

– maseni protok vode za hlađenje dimnih gasova

2H Okgm 0,5581s

– potreban maseni protok vode za reakciju sa SO2

Sledi da je stvarni maseni protok vode za hlađenje dimnih gasova:

w,hdg (stv)kgm 490,035 0,5581 489,48s

4.4.9 Maseni protok pepela

Pepeo u termoelektrani sa dimnim gasovima iz kotla odlazi u elektrofiltar. U elektrofiltru se izdvajaju čvrste čestice. Efikasnont elektrofiltra je 99,82%, što znači da preostalih 0,18% ostaje neprečišćeno. Tih 0,18% pepela koji se ne prečisti u elektrofiltru, dolazi u postrojenje za odsumporavanje. Količina toplote koju unese pepeo se smatra zanemarljivom.

Maseni protok pepela se dobija iz izraza:

A gm m A

gde su:

gkgm 251s


A 18,5 % - maseni udeo pepela u uglju

Maseni protok pepela je:

Akgm 0,9982 251 0,185 46,435s




Maseni protok pepela koji se izdvaja u elektrofiltru se dobija iz izraza:

A,ef gefm η m A

gde su:

efη 99,82 % - efikasnost elektrofiltra

gkgm 251s


A 18,5 % - maseni udeo pepela u uglju

Maseni protok pepela koji se izdvaja u elektrofiltru je:

A,efkgm 0,9982 251 0,185 46,351417s

Maseni protok pepela koji ulazi u postrojenje za ODG, tj. pepela koji se ne prečisti u elektrofiltru se dobija kada se od ukupnog masenog protoka pepela oduzme pepeo koji se izdvoji u elektrofiltru.

Maseni protok pepela koji ulazi u postrojenje za ODG, tj. pepela koji se ne prečisti u elektrofiltru:

A (ODG) A A,efm m m

gde su:

Akgm 46,435s

- maseni protok pepela

A,efkgm 46,351417s

- maseni protok goriva koji se izdvoji u elektrofiltru

Maseni protok pepela koji ulazi u postrojenje za ODG, tj. pepela koji se ne prečisti u elektrofiltru je:

A, (ODG)kgm 46,435 46,351417 0,08358s

Maseni protok kroz elektrofiltar je prikazan na Slici 4.4.9.1.




Slika 4.4.9.1. Maseni protok pepela u procentima (levo) i u kg/s (desno)

4.5 Materijalni bilans hidrociklona

Kao proizvod odsumporavanja dimnih gasova dobija se suspenzija gipsa koja se po izlasku iz apsorbera odvodi u hidrociklon. U hidrociklonu se oca suspenzija zgušnjava na 50% čvrste materije. Izdvojena tečnost iz hidrociklona se vraća u apsorber a zgusnuta suspenzija gipsa se odvodi do sistema pepela i šljake.

Maseni protok suspenzije gipsa na ulazu u hidrociklon (na izlazu iz apsorbera):

4 2 3CaSO 2H O+W (ul.hc) r,w(NG) vaz CaCO w,hdg(stv) r,w(PG) w,ispm m m m m m m

gde su:

rw (NG)kgm 1116,35s


vazkgm 2,1375s

– maseni protok vazduha kojim se obezbeđuje potrebna masa kiseonika

3CaCOkgm 3,7209s

– maseni protok CaCO3

w,hdg(stv)kgm 489,48s

– stvarni maseni protok vode za hlađenje dimnih gasova

r,w (PG)kgm 1146,17s

– maseni protok vlažnih prečišćenih dimnih gasova na izlazu iz apsorbera

w,ispkgm 28,4634s





Maseni protok suspenzije gipsa na ulazu u hidrociklon je:

4 2CaSO 2H O+W (ul.hc)kgm 1116,35 2,1375 3,7209 489,48 1146,17 28,4634 437,06s

Maseni udeo gipsa u suspenziji na ulazu u hidrociklon se dobija iz izraza:

4 2

4 2

4 2

CaSO 2H OCaSO 2H O(ul,hc)

CaSO 2H O+W (ul.hc)

mxm

gde su:

4 2CaSO 2H Okgm 5,3333s

– maseni protok gipsa

4 2CaSO 2H O+W (ul.hc)kgm 437,06s

– maseni protok suspenzije gipsa na ulazu u hidrociklon

Maseni udeo gipsa u suspenziji na ulazu u hidrociklon je:

4 2CaSO 2H O+W (ul,hc)

5,3333x 0,012 %437,06

Maseni protok suspenzije gipsa na izlazu iz hidrociklona:

4 24 2

4 2

CaSO 2H OCaSO 2H O+W (izl,hc)

CaSO 2H O+W (izl,hc)

mmx

gde su:



4 2CaSO 2H O+W (izl,hc)

kgx 0,5 50 %kg

– maseni udeo gipsa u suspenziji na izlazu iz hidrociklona

Maseni protok suspenzije gipsa na izlazu iz hidrociklona je:

4 2CaSO 2H O+W (izl,hc)5,3333 kgm 10,6666

0,5 s




Maseni protok vode koja se izdvaja u hidrociklonu a potom se vraća u apsorber se dobija iz izraza:

2 4 2 4 2H O(hc) CaSO 2H O+W (ul,hc) CaSO 2H O+W (izl,hc)m m m

gde su:

4 2CaSO 2H O+W (ul.hc)kgm 437,06s

– maseni protok suspenzije gipsa na ulazu u hidrociklon

4 2CaSO 2H O+W (izl.hc)kgm 10,6666s

– maseni protok suspenzije gipsa na izlazu iz hidrociklona

Maseni protok vode koja se izdvaja u hidrociklonu a potom se vraća u apsorber je:

2H O(hc)kgm 437,06 10,6666 426,3934s

Maseni protok procesne vode koja se dovodi u sistem:

2pw w,hdg(stv) H O(hc)m m m

gde su:



2H O(hc)kgm 426,3934s

– maseni protok vode koja se izdvaja u hidrociklonu

Sledi da je maseni protok procesne vode koja se dovodi u sistem:

pwkgm 489,48 426,3934 63,0866s




Maseni protok vazduha potrebnog za transport sprašenog krečnjaka se dobija iz izraza:

3 3CaCO ,V CaCO vazm 0,7 m ρ

gde su:

3m0, 7kg

– potrošnja vazduha za transport 1kg CaCO3 pri t = 0°C i p = 101,325 Pa

3CaCOkgm 3,7209s


vaz 3

kgρ 1,293m

– gustina vazduha pri t = 0°C i p = 101,325 Pa

Maseni protok vazduha potrebnog za transport sprašenog krečnjaka je:

3CaCO ,Vkgm 0,7 3,7209 1,293 3,3678s

4.6 Toplotni bilans postrojenja za ODG

4.6.1 Ulaz u postrojenje

Toplota uneta neprečišćenim dimnim gasom:

NGtr,w(NG)NG p r,w NG r,w(NG)0

Q m c t V

gde su:

r,w(NG)kgm 1116,35s

- maseni protok vlažnog neprečišćenog dimnog gasa

3

r,w(NG)mV 3,62556kg

- specifična zapremina vlažnog neprečišćenog dimnog gasa

oNGt 160 C - temperatura neprečišćenog dimnog gasa

NGt

p r,w 0

kJc 1,396kg K

- srednji zapreminski specifični toplotni kapacitet vlažnog neprečišćenog dimnog gasa




Toplota uneta neprečišćenim dimnim gasom je:

NGQ 1116,35 1,396 160 3,62556 904,026 MW

Toplota uneta vazduhom, kojim se obezbeđuje dovoljna količina kiseonika:

vaz p,vaz vazvazQ m c t

gde su:

vazkgm 2,1375s

- maseni protok vazduha kojim se obezbeđuje dovoljna količina kiseonika

ovazt 20 C - temperatura vazduha

p,vazkJc 1,005

kg K

- specifični toplotni kapacitet vazduha

Toplota uneta vazduhom je:

vazQ 2,1375 1,005 20 0,0229 MW

Toplota uneta sprašenim krečnjakom:

3 3 33CaCO p,CaCO CaCOCaCOQ m c t

gde su:

3CaCOkgm 3,7209s

- maseni protok sprašenog krečnjaka

3

oCaCOt 20 C - temperatura sprašenog krečnjaka

3p,CaCOkJc 0,83

kg K

- specifični toplotni kapacitet sprašenog krečnjaka za t=20°C

Toplota uneta sprašenim krečnjakom je:

3CaCOQ 3,7209 0,83 20 0,0618 MW




Toplota uneta procesnom vodom:

22H O p,w wH OQ m c t

gde su:

2H Okgm 0,5581s

- maseni protok vode potrebne za reakciju sa SO2

owt 20 C - temperatura vode

p,wkJc 4,183

kg K

- specifični toplotni kapacitet vode

Toplota uneta procesnom vodom je:

2H OQ 0,5581 4,183 20 0,0467 MW

Toplota uneta vazduhom potrebnim za transport sprašenog krečnjaka:

33CaCO ,V p,vaz vazCaCO ,VQ m c t

gde su:

3CaCO ,Vkgm 3,3678s

- maseni protok vazduha potrebog za transport sprašenog krečnjaka

ovazt 20 C - temperatura vazduha

p,vazkJc 1,005

kg K

- specifični toplotni kapacitet vode

Toplota uneta vazduhom potrebnim za transport sprašenog krečnjaka je:

3CaCO ,VQ 3,3678 1,005 20 0,068 MW

Toplota uneta pepelom:

A(ODG) p,A AAQ m c t




gde su:

A(ODG)kgm 0,08358s

- maseni protok vazduha potrebog za transport sprašenog krečnjaka

oAt 20 C - temperatura pepela

p,AkJc 0,75

kg K

- specifični toplotni kapacitet pepela

Toplota uneta pepelom je:

AQ 0,08358 0,75 20 0,0013 MW

Ukupna uneta toplota u postrojenje za ODG:

3 2 3ul NG vaz CaCO H O CaCO ,V AQ Q Q Q Q Q Q

ulQ 904,026 0,0229 0,0618 0,0467 0,068 0,0013 904,2267 MW

4.6.2 Izlaz iz postrojenja

Toplota izneta prečišćenim dimnim gasom:

PGtr,w(PG)PG p r,w PG r,w(PG)0

Q m c t V

gde su:

r,w(PG)kgm 1146,47s

- maseni protok vlažnog prečišćenog dimnog gasa

3

r,w(PG)mV 3,77622kg

- specifična zapremina vlažnog prečišćenog dimnog gasa

oPGt 120 C - temperatura prečišćenog dimnog gasa

PGt

p r,w 0

kJc 1,39675kg K

- srednji zapreminski specifični toplotni kapacitet vlažnog prečišćenog dimnog gasa

Toplota izneta prečišćenim dimnim gasom je:




PGQ 1146,47 1,39675 120 3,77622 725,638 MW

Toplota izneta suspenzijom gipsa:

2 24 2CaSO4 2H O p,CaSO4 2H O+W sCaSO 2H OQ m c t

gde su:


- maseni protok gipsa

ost 20 C - temperatura suspenzije

4 2p,CaSO 2H O+WkJc 1,089

kg K

- specifični toplotni kapacitet gipsa

Toplota izneta gipsom je:

4 2CaSO 2H OQ 5,3333 1,089 20 0,1162 MW

Toplota izneta vazduhom:

3 3V,CaCO CaCO ,VkgQ Q 3,3678s

Toplota izneta pepelom:

A,izl AQ Q 0,0013 MW

Ukupna izneta toplota iz postrojenja za ODG:

2 3ul PG CaSO4 2H O V,CaCO A,izlQ Q Q Q Q

ulQ 725,638 0,1162 3,3678 0,0013 729,1233 MW

Neusklađenost bilansa:

ul izlQ Q Q 904,2267 729,1233 175,1034 MW




4.7 Tabelarni prikaz materijalnih i toplotnih bilansa Termoelektrane

Tabela 4.7.1. Količine i mase komponenata u gasovitim produktima sagorevanja neprečišćenog dimnog gasa

Količine i mase komponenata u gasovitim produktima sagorevanja neprečišćenog dimnog gasa na ulazu u apsorber

Naziv Oznaka

sa indeksom (NG) Vrednost Jedinica

Količine komponenata u gasovitim neprečišćenim produktima sagorevanja

2COV

0,37026

m3/kg

2SOV

0,00294

2H OV

0,84716

2OV

0,16944

2NV

2,23576

Mase komponenata u gasovitim neprečišćenim produktima sagorevanja

2COm

0,7316

kg/kg 2SOm

0,0086

2H Om

0,6684

2Om

0,2421

2Nm

2,7969

Tabela 4.7.2. Količine i mase komponenata u gasovitim produktima sagorevanja prečišćenog dimnog gasa

Količine i mase komponenata u gasovitim produktima sagorevanja prečišćenog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera

Naziv Oznaka sa indeksom (PG)

Vrednost Jedinica

Količine komponenata u gasovitim prečišćenim produktima sagorevanja

2COV

0,37306

m3/kg

2SOV

0,0002

2H OV

0,9925

2OV

0,16944

2NV

2,24096

Mase komponenata u gasovitim prečišćenim produktima sagorevanja

2COm

0,7372

kg/kg 2SOm

0,000585

2H Om

0,7831

2Om

0,2421

2Nm

2,8034




Tabela 4.7.3. Zapreminski udeli, mase i količine vlažnih i suvih produkata sagorevanja neprečišćenog dimnog gasa

Zapreminski udeli, mase i količine vlažnih i suvih produkata sagorevanja neprečišćenog dimnog gasa na ulazu u apsorber

Naziv Oznaka sa indeksom (NG)

Vrednost Jedinica

Zapreminski udeli komponenata u vlažnim neprečišćenim produktima sagorevanja

CO2,w 10,21249

% SO2,w 0,08109

H2O,w 23,36632

O2,w 4,47348

N2,w 61,66661 Masa vlažnih produkata sagorevanja r,wm 4,4476 kg/kg

Količina vlažnih produkata sagorevanja r,wV 3,62556 m3/kg

Zapreminski udeli komponenata u suvim neprečišćenim produktima sagorevanja

CO2,s 10,22078

% SO2,s 0,08116

H2O,s 0

O2,s 4,67728

N2,s 61,71666 Masa suvih produkata sagorevanja r,sm 3,7792 kg/kg

Količina suvih produkata sagorevanja r,sV 2,7784 m3/kg

Tabela 4.7.4. Zapreminski udeli, mase i količine vlažnih i suvih produkata sagorevanja prečišćenog dimnog gasa

Zapreminski udeli, mase i količine vlažnih produkata sagorevanja prečišćenog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera

Naziv Oznaka

sa indeksom (PG) Vrednost Jedinica

Zapreminski udeli komponenata u vlažnim prečišćenim produktima sagorevanja

CO2,w 9,87919

%

SO2,w 0,0053

H2O,w 26,2829

O2,w 4,48703

N2,w 59,34506

Masa vlažnih produkata sagorevanja r,wm 4,5664 kg/kg

Količina vlažnih produkata sagorevanja r,wV 3,77622 m3/kg

Masa suvih produkata sagorevanja r,sm 3,7833 kg/kg

Količina suvih produkata sagorevanja r,sV 2,7837 m3/kg




Tabela 4.7.5. Karakteristike SO2 – bez postrojenja za ODG i po uvođenju postrojenja

Karakteristike SO2 – bez postrojenja za ODG i po uvođenju postrojenja

Naziv Oznaka

Vrednost Jedinica

Koncentracija SO2 u suvom neprečišćenom dimnom gasu 2SOc 3097,24 mg/m3

Koncentracija SO2 u suvom prečišćenom dimnom gasu posle uvođenja postrojenja za ODG 2SOc 217,64 mg/m3

Masa sumpor-dioksida (SO2) koja treba da se izdvoji u apsorberu 2SO Am

1,9845 kg/s

Specifična zapremina SO2 u apsorberu 2SO (A)V 0,0027 m3/kg

Tabela 4.7.6. Voda u procesu odsumporavanja koja služi za hlađenje dimnih gasova

Voda u procesu koja služi za hlađenje gasova

Naziv Oznaka

Vrednost Jedinica

Maseni protok vode za hlađenje dimnih gasova w,hdgm

490,035 kg/s

Stvarni maseni protok vode za hlađenje dimnih gasova w,hdg(stv)m

489,48

Tabela 4.7.7. Materijalni bilans hidrociklona

Maseni protoci u hidrociklonu

Naziv Oznaka

Vrednost Jedinica

Maseni protok vode koja se izdvaja u hidrociklonu 2H O (hc)m

426,3934

kg/s Maseni protok suspenzije gipsa na izlazu iz hidrociklona 4 2CaSO 2H O+W(izl,hc)m

10,6666

Maseni protok suspenzije gipsa na ulazu u hidrociklon 4 2CaSO 2H O+W(ul,hc)m

437,06




Tabela 4.7.8. Maseni protoci u apsorberu

Maseni protoci u apsorberu, kg/s

Naziv Oznaka

Vrednost

Maseni protok gipsa 4 2CaSO 2H Om

5,3333

Maseni protok kalcijum karbonata (sprašeni krečnjak) 3CaCOm

3,7209

Vazduh potreban za obezbeđivanje dovoljne količine kiseonika vazm

2,1375

Maseni protok vode potrebne za reakciju sa SO2 2H Om

0,5581

Maseni protok vode na izlasku iz apsorbera w,zagm

461,014

Maseni protok vode koja ispari i koju odnesu dimni gasovi w,ispm

28,4634

Maseni protok vlažnog prečišćenog dimnog gasa r,w (PG)m

1146,17

Maseni protok vlažnog neprečišćenog dimnog gasa r,w (NG)m

1116,35

Maseni protok ugljen-dioksida (CO2) u prečišćenom gasu 2CO (PG)m

0,7372

Maseni protok ugljen-dioksida (CO2) pri reakciji dobijanja gipsa 2CO (R)m

1,3643

Maseni protok kiseonika potreban za oksidaciju 2O (PG)m

0,4961

Maseni protok izdvajanja azota 2N (R)m

1,6414

Maseni protok hlorovodonika HClm

0,019

Maseni protok suspenzije gipsa 4 2CaSO 2H O+Wm

437,06

Maseni protok pepela na ulazu u postrojenje za odsumporavanje A (ODG)m

0,08358

Maseni protok sumpor-dioksida 2SOm

2,16091




Tabela 4.7.9. Materilajni bilans na ulazu u postrojenje za odsumporavanje dimnih gasova

Naziv oznaka Vrednost (kg/s)

Maseni protok neprečišćenog dimnog gasa NGm

1116,35

Maseni protok vazduha vazm

2,1375

Maseni protok krečnjaka 3CaCOm

3,7209

Maseni protok vode potrebne za reakciju sa SO2 2H Om

0,5581

Maseni protok vazduha potrebnog za transport CaCO3 3CaCO ,Vm

3,3678

Maseni protok pepela A(ODG)m

0,08358

Tabela 4.7.10. Materijalni bilans na izlazu iz postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova

Naziv oznaka Vrednost (kg/s)

Maseni protok prečišćenog dimnog gasa PGm

1146,17

Maseni protok gipsa 4 2CaSO 2H Om

5,3333

Maseni protok O2 2Om

0,4961

Maseni protok vazduha potrebnog za transport CaCO3 3CaCO ,Vm

3,3678

Maseni protok pepela A(ODG)m

0,08358




Tabela 4.7.11. Toplotni bilans na ulazu u postrojenje za odsumporavanje dimnih gasova

Naziv oznaka Vrednost (MW)

Toplota uneta neprečišćenim dimnim gasom NGQ

904,026

Toplota uneta vazduhom vazQ

0,0229

Toplota uneta krečnjakom 3CaCOQ

0,0618

Toplota uneta procesnom vodom 2H OQ

0,0467

Toplota uneta vazduhom potrebnim za transport CaCO3 3CaCO ,VQ

0,068

Toplota uneta pepelom AQ

0,0013

Tabela 4.7.12. Toplotni bilans na izlazu iz postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova

Naziv oznaka Vrednost (MW)

Toplota izneta prečišćenim dimnim gasom PGQ

725,638

Toplota izneta suspenzijom gipsa 4 2CaSO 2H OQ

0,1162

Toplota izneta vazduhom pri transportu CaCO3 3V,CaCOQ

3,3678

Toplota izneta pepelom A,izlQ

0,0013

Neusklađenost toplotnog bilansa Q

175,1034



5. Idejno rešenje opreme za odsumporavanje dimnih gasova

5 Idejno rešenje opreme za odsumporavanje

dimnih gasova




5.1 Dinenzionisanje apsorbera

Dimni gasovi po izlasku iz kotla, a potom iz elektrofiltra dolaze u apsorber, gde se vrši proces odsumporavanja krečnim mlekom. Proces se odvija po principu: „in-situ“ i „single-loop“ apsorpcije (zasićenje dimnog gasa vodenom parom i apsrpcija sumpor-dioksida se odvija istovremeno i u istom uređaju bez predskrubera).

U gornjem delu apsorbera dolazi do stvaranja sumporaste kiseline, koja nastaje kao rezultat reakcije vode (uvedene u aprorber) i sumpor-dioksida iz dimnog gasa. Nastala sumporasta kiselina i suspenzija krečnjaka, koja se recirkulacionim sistemom uvodi u gornji deo apsorbera, sliva se u donji deo (sabirnik). U sabirniku se vrši oksidacija sumporaste kiseline vazduhom i neutralizacija pomenute kiseline u gips. U apsorber se uvodi neprečišćeni dimni gas, voda potrebna za reakciju sa sumpor-dioksidom, voda potrebna za hlađenje dimnih gasova, vazduh za oksidaciju, sprašeni krečnjak, voda potrebna za pravljenje suspenzije krečnjaka. Iz apsorbera se izvode prečišćeni dimni gasovi i suspenzija gipsa sa zadatim usvojenim udelom gipsa od 50%.

Apsorber se sastoji iz gornjeg dela gde se vrši izdvajanje sumpor-dioksida i donjeg dela, u kome se nalazi suspenzija krečnjaka i vode koja se recirkuliše na vrh apsorbera, i u koji se uduvava vazduh zbog potrebne količine kiseonika za oksidaciju. U donjem delu se nalazi i gips koji je produkt hemijske reakcije i koji zbog veće gustine prolazi kroz suspenziju i odlazi u hidrociklon.

Potreban prečnik gornjeg dela apsorbera se određuje na osnovu zapreminskog protoka neprečišćenih dimnih gasova na stvarnim uslovima i preporučene brzine strujanja dimnih gasova u apsorberu.

5.1.1 Prečnik i visina apsorbera

Srednja logaritamska temperatura se dobija iz izraza:

NG PGsr,ln

NG

PG

t tt tlnt

gde su:

oNGt 110 C – usvojena temperatura neprečišćenih gasova na ulazu u apsorber

oPGt 65 C – usvojena temperatura prečišćenih gasova na izlazu iz apsorbera

Sledi da je srednja logaritamska temperatura:

osr

110 65t 85,6 C110ln65




Stvarni zapreminski protok vlažnih dimnih gasova se računa iz izraza:

sr,lngr,w stv r,w

273 tV m V

273

gde su:

gkgm 251s


3

r,w r,w (NG)mV V 3,62556kg

– specifična zapremina vlažnih produkata sagorevanja

osrt 85,6 C – srednja logaritamska temperatura

Stvarni zapreminski protok vlažnih dimnih gasova je:

3

r,w stv (NG)273 85,6 mV 251 3,62556 1195,35

273 s

Površina poprečnog preseka apsorbera:

r,w stvA

g

VAw

gde su:

gmw 1 3s

gw 3ms

- usvojena brzina strujanja gasa

3

r,w stvmV 1195,35s

– stvarni zapreminski protok vlažnih dimnih gasova

Površina poprečnog preseka apsorbera je:

2A

1195,35A 398, 45 m3




Prečnik apsorbera se izračunava na osnovu izraza:

AA

4 ADπ

gde je:

2AA 398, 45 m – površina poprečnog preseka apsorbera

Prečnik apsorbera je:

A4 398,45D 22,53 m

3,14

Usvaja se prečnik apsorbera DA = 23 m

Visina aktivnog dela apsorbera (hA) se usvaja prema preporuci:

A

A

h 1,5 3D

– odnos visine i prečnika apsorbera

A

A

h 2D

A Ah 2 D 2 23 46 m

U sabirniku iliti donjem delu apsorbera usvaja se da je nivo tečnosti:

1h 1 m

Ukupna visina apsorbera je:

u A 1h h h 46 1 47 m




5.1.2 Priključak za dovođenje neprečišćenog dimnog gasa:

Kanal je kvadratnog poprečnog preseka

Stvarni zapreminski protok neprečišćenog dimnog gasa pri tNG=110°C se izračunava:

NGgr,w stv (NG) r,w (NG)

273 tV m V273

gde su:

gkgm 251s


3

r,w (NG)mV 3,62556kg

– specifična zapremina vlažnog neprečišćenog dimnog gasa

oNGt 110 C – temperatura neprečišćenih dimnih gasova

Stvarni zapreminski protok neprečišćenog dimnog gasa na izlazu iz apsorbera pri tNG=125°C je:

3

r,w stv (NG)273 110 mV 251 3,62556 1276, 69

273 s

Površina poprečnog preseka priključka za dovod neprečišćenih gasova se izračunava na osnovu izraza:

r,w stv (NG)VAw

gde su:

mw 20s

– preporučena brzina strujanja dimnog gasa

3

r,w stv (NG)mV 1276,69s

– stvarni zapreminski protok neprečišćenog dimnog gasa pri tNG=125°C

Površina poprečnog preseka priključka za dovod neprečišćenog gasa je:

21276, 69A 63,83 m20




2A a

Stranica kvadratnog poprečnog preseka iznosi:

a A 63,83 7, 99 m

Usvaja se a = 8 m

Stvarna brzina strujanja gasa iznosi:

r,w stv (NG)stv 2 2

V 1276,69 mw 19,95a 8 s

stvw w

19,95 20

5.1.3 Priključak za odvođenje prečišćenog dimnog gasa

Kanal je kvadratnog poprečnog preseka

Stvarni zapreminski protok prečišćenog dimnog gasa pri tPG=65°C se izračunava:

PGgr,w stv (PG) r,w (PG)

273 tV m V273

gde su:

gkgm 251s


3

r,w (PG)mV 3,77622kg

– specifična zapremina vlažnog prečišćenog dimnog gasa

oPGt 65 C – temperatura prečišćenih dimnih gasova

Stvarni zapreminski protok prečišćenog dimnog gasa pri tPG=65°C je:

3

r,w stv (PG)273 65 mV 251 3,77622 1173,51

273 s




Površina poprečnog preseka priključka za dovod neprečišćenih gasova se izračunava na osnovu izraza:

r,w stv (PG)VAw

gde su:

mw 20s

– preporučena brzina strujanja dimnog gasa

3

r,w stv (PG)mV 1173,51s

– stvarni zapreminski protok neprečišćenog dimnog gasa pri tPG=65°C

Površina poprečnog preseka priključka za odvod prečišćenog gasa je:

21173,51A 58, 68 m20

2A a

Stranica kvadratnog poprečnog preseka iznosi:

a A 58, 68 7, 66 m

Usvaja se a = 7,7 m

Stvarna brzina strujanja gasa iznosi:

r,w stv (NG)

stv 22

V 1173,51 mw 19,79a s7,7

stvw w

19,79 20




5.1.4 Priključak za dovod vode u gornji deo apsorbera

Prema idejnom rešenju, ova voda će iznositi 1/5 vode potrebne za hlađenje dimnih gasova i vode koja je potrebna za reakciju sa sumpor-dioksidom (SO2). Voda predstavlja zbir procesne vode koja se dovodi u sistem i vode izdvojene u hidrociklonu.

Maseni protok 1/5 vode koja se dovodi u gornji deo apsorbera je:

w,hdg (1/5) w,hdg (stv)1m m5

gde je:



Sledi da je maseni protok 1/5 vode koja se dovodi u gornji deo apsorbera:

w,hdg (1/5)1 kgm 489,48 97,95 s

Zapreminski protok 1/5 vode koja se dovodi u gornji deo apsorbera:

w,hdg (1/5)w,hdg (1/5)

w

mVρ

gde su:

w,hdg (1/5)kgm 97,9s

– maseni protok 1/5 vode koja se dovodi u gornji deo apsorbera

w 3

kgρ 998,2m

– gustina vode na temperaturi t = 20°C

Zapreminski protok 1/5 vode koja se dovodi u gornji deo apsorbera je:

3

w,hdg (1/5)97,9 mV 0, 09808998,2 s




Površina poprečnog preseka priključka za dovod 1/5 vode koja se dovodi u gornji deo apsorbera:

w,hdg (1/5)w,hdg (1/5)

w

VAw

gde su:

wmw 1,5s

– preporučena brzina strujanja vode

3

w,hdg (1/5)mV 0,09808s

– zapreminski protok 1/5 vode

Površina poprečnog preseka priključka za dovod vode na vrh apsorbera je:

2w,hdg (1/5)

0,09808A 0,0654 m1,5

Prečnik priključka za dovod vode u gornji deo apsorbera se izračunava na osnovu izraza:

w,hdg (1/5)4 AD

π

gde je:

2w,hdg (1/5)A 0,0654 m – površina poprečnog preseka priključka za 1/5 vode

Prečnik priključka za dovod vode u gornji deo apsorbera je:

4 0,0654D 0,2886 m 288,6 mm3,14

Usvaja se priključak sa oznakom DN 300 (318 × 7,5) - SRPS C.B5.122

Unutrašnji prečnik cevi se dobija na sledeći način:

un s ed d 2 s

sd 318 mm – spoljašnji prečnik cevi

es 7,5 mm – debljina zida cevi




und 318 2 7,5 303 mm

und 0,303 m

Stvarna brzina srujanja vode koja se dovodi u gornji deo apsorbera je:

w,hdg (1/5)w (stv) 2

un

4 Vwπ d

gde su:

3

w,hdg (1/5)mV 0,09808s


und 0,303 m - unutrašnji prečnik cevi

Stvarna brzina strujanja vode koja se dovodi u gornji deo apsorbera je:

w (stv) 24 0,09808 mw 1,36

s3,14 0,303

w (stv) ww w

1,36 1,5




5.1.5 Priključak za dovod vode u donji deo apsorbera (sabirnik)

Prema idejnom rešenju, ova voda će iznositi 4/5 vode potrebne za hlađenje dimnih gasova i vode koja je potrebna za reakciju sa sumpor-dioksidom (SO2). Voda predstavlja zbir procesne vode koja se dovodi u sistem i vode izdvojene u hidrociklonu.

Maseni protok 4/5 vode koja se dovodi u sabirnik apsorbera je:

w,hdg (4/5) w,hdg (stv)4m m5

gde je:



Sledi da je maseni protok 4/5 vode koja se dovodi u sabirnik:

w,hdg (4/5)4 kgm 489,48 391,585 s

Zapreminski protok 4/5 vode je koja se dovodi u sabirnik:

w,hdg (4/5)w,hdg (4/5)

w

mVρ

gde su:

w,hdg (4/5)kgm 391,58s

– maseni protok 4/5 vode koja se dovodi sabirnik

w 3

kgρ 998,2m


Zapreminski protok 4/5 vode koja se dovodi u sabirnik apsorbera je:

3

w,hdg (4/5)391,58 mV 0,39229998,2 s




Površina poprečnog preseka priključka za dovod 4/5 vode koja se dovodi u sabirnik apsorbera:

w,hdg (4/5)w,hdg (4/5)

w

VAw

gde su:

wmw 1,5s


3

w,hdg (4/5)mV 0,39229s


Površina poprečnog preseka priključka za dovod vode u sabirnik apsorbera je:

2w,hdg (4/5)

0,39229A 0,26153 m1,5

Prečnik priključka za dovod vode u sabirnik apsorbera se izračunava na osnovu izraza:

w,hdg (4/5)4 AD

π

gde je:

2w,hdg (4/5)A 0, 26153 m – površina poprečnog preseka priključka za 4/5 vode

Prečnik priključka za dovod vode u sabirnik apsorbera je:

4 0,26153D 0,5772 m 577,2 mm3,14

Usvaja se priključak sa oznakom DN 600 (609,6 × 12,5) - SRPS C.B5.122


un s ed d 2 s

sd 609,6 mm – spoljašnji prečnik cevi

es 12,5 mm – debljina zida cevi

und 609,6 2 12,5 584,6 mm




und 0,5846 m

Stvarna brzina srujanja vode koja se dovodi u sabirnik apsorbera je:

w,hdg (4/5)w (stv) 2

un

4 Vwπ d

gde su:

3

w,hdg (4/5)mV 0,39229s


und 0,5846 m – unutrašnji prečnik cevi

Stvarna brzina strujanja vode koja se dovodi u sabirnik apsorbera je:

w (stv) 24 0,39229 mw 1,46

s3,14 0,5846

w (stv) ww w

1,46 1,5




5.1.6 Priključak za dovod vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika

Zapreminski protok vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika se dobija iz izraza:

vazvaz

vaz

mVρ

gde su:

vazkgm 2,1375s

– maseni protok vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika

vaz 3

kgρ 1,293m

– gustina vazduha na temperaturi t = 20°C

Zapreminski protok vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika je:

3

vaz2,1375 mV 1,653131,293 s

Površina poprečnog preseka priključka za dovod vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika se dobija iz izraza:

vazvaz

vaz

VAw

gde su:

vazmw 20s


3

vazmV 1,65313s

– zapreminski protok vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika

Površina poprečnog preseka priključka za dovod vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika je:

2vaz

1, 65313A 0, 083 m20




Prečnik priključka za dovod vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika se izračunava na osnovu izraza:

vaz4 ADπ

gde je:

2vazA 0,083 m – površina poprečnog preseka priključka za dovod vazduha

Prečnik priključka za dovod vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika je:

4 0,083D 0,3251 m 325,1 mm3,14

Usvaja se priključak sa oznakom DN 350 (355,6 × 8) - SRPS C.B5.122


un s ed d 2 s

sd 355,6 mm – spoljašnji prečnik cevi

es 8 mm – debljina zida cevi

und 355,6 2 8 339,6 mm

und 0,3396 m

Stvarna brzina strujanja vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika:

vazvaz (stv) 2

un

4 Vwπ d

gde su:

3

vazmV 1,65313s

– zapreminski protok vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika

und 0,3396 m – unutrašnji prečnik cevi




Stvarna brzina strujanja vazduha potrebnog za obezbeđenje dovoljne količine kiseonika je:

vaz (stv) 24 1,65313 mw 18,26

s3,14 0,3396

vaz (stv) vazw w

18,26 20

5.1.7 Priključak za dovod sprašenog krečnjaka

Zapreminski protok vazduha potrebnog za transport sprašenog krečnjaka se dobija iz izraza:

33

CaCO ,VCaCO ,V

vaz

mVρ

gde su:

3CaCO ,Vkgm 3,3678s

– maseni protok vazduha potrebnog za transport sprašenog krečnjaka

vaz 3

kgρ 1,293m

– gustina vazduha na temperaturi t = 20°C

Zapreminski protok vazduha potrebnog za transport sprašenog krečnjaka je:

3

3

CaCO ,V3,3678 mV 2,604641,293 s

Površina poprečnog preseka priključka vazduha potrebnog za transport sprašenog krečnjaka:

3

3

CaCO ,VCaCO ,V

vaz

VAw

gde su:

vazmw 20s


3

3

CaCO ,VmV 2,60464s

– zapreminski protok vazduha potrebnog za transport sprašenog krečnjaka




Površina poprečnog preseka priključka za dovod vazduha je:

3

2CaCO ,V

2, 60464A 0,13023 m20

Prečnik priključka za dovod vazduha potrebnog za transport krečnjaka se izračunava na osnovu izraza:

3CaCO ,V4 AD

π

gde je:

3

2CaCO ,VA 0,13023 m – površina poprečnog preseka priključka za dovod vazduha

Prečnik priključka za dovod vazduha je:

4 0,13023D 0,4073 m 407,3 mm3,14

Usvaja se priključak sa oznakom DN 500 (508 × 11) - SRPS C.B5.122


un s ed d 2 s

sd 508 mm – spoljašnji prečnik cevi

es 11 mm – debljina zida cevi

und 508 2 11 486 mm

und 0, 486 m

Stvarna brzina strujanja vazduha potrebnog za transport sprašenog krečnjaka je:

3CaCO ,Vvaz (stv) 2

un

4 Vwπ d

gde su:

3

3

CaCO ,VmV 2,60464s

– zapreminski protok vazduha potrebnog za transport sprašenog krečnjaka

und 0, 486 m – unutrašnji prečnik cevi




Stvarna brzina strujanja vazduha potrebnog za transport sprašenog krečnjaka je:

vaz (stv) 24 2,60464 mw 14,05

s3,14 0,486

vaz (stv) vazw w

14,05 20

5.1.8 Priključak za odvod suspenzije krečnjaka i vode (gipsa):

Maseni protok suspenzije krečnjaka se dobija iz izraza:

3 3CaCO W w,hdg(stv) CaCOm m m

gde su:

w,hdg (stv)kgm 489, 48s


3CaCOkgm 3,7209s


Maseni protok suspenzije krečnjaka je:

3CaCO Wkgm 489, 48 3,7209 493, 2009s

Maseni udeo gipsa u suspenziji se dobija iz izraza:

4 2

4 2

3

CaSO 2H OCaSO 2H O

CaCO W

mxm

gde su:



3CaCO Wkgm 493, 2009s

– maseni protok suspenzije krečnjaka




Maseni udeo gipsa u suspenziji je:

4 2CaSO 2H O5,3333 kgx 0,011

493, 2009 kg

Masena koncentracija gipsa se dobija iz izraza:

4 2

4 2

4 2

CaSO 2H OCaSO 2H O

CaSO 2H O

xX

1 x

gde je:

4 2CaSO 2H Okgx 0,011kg

– maseni udeo gipsa

Sledi da je masena koncentracija gipsa:

4 2CaSO 2H O0,011 kgX 0,011

1 0,011 kg

Odnos gustina čvrste i tečne faze:

4 2CaSO 2H O

w

ρS

ρ

gde su:

4 2CaSO 2H O 3kgρ 1200m

– gustina gipsa pri t=20°C

w 3

kgρ 998,2m


Odnos gustina čvrste i tečne faze je:

1200S 1,2998,2




Gustina suspenzije gipsa se izračunava na sledeći način:

4 2

4 2 4 2

4 2

CaCO 2H OCaSO 2H O+W CaSO 2H O

CaCO 2H O

X 1ρ ρ

X S

gde su:

4 2CaSO 2H O 3kgρ 1200m

– gustina gipsa pri t=20°C

4 2CaSO 2H OkgX 0,011kg

– masena koncentracija gipsa

S 1,2 – odnos gustina čvrste i tečne faze

Sledi da je gustina suspenzije gipsa:

4 2CaSO 2H O+W 3

0,011 1 kgρ 1200 1001,820,011 1,2 m

Zapreminski protok suspenzije gipsa se dobija iz izraza:

4 24 2

4 2

CaSO 2H O+WCaSO 2H O+W

CaSO 2H O+W

mVρ

gde su:

4 2 4 2CaSO 2H O+W CaSO 2H O+W (ul.hc)kgm m 437,06s

– maseni protok suspenzije gipsa

4 2CaSO 2H O+W 3

kgρ 1001,82m

– gustina suspenzije gipsa na temperaturi t = 20°C

Zapreminski protok suspenzije gipsa je:

4 2

3

CaSO 2H O+W437,06 mV 0, 43631001,82 s




Površina poprečnog preseka priključka za suspenziju gipsa se dobija iz izraza:

4 2

4 2

4 2

CaSO 2H O+WCaSO 2H O+W

CaSO 2H O+W

VAw

gde su:

4 2CaSO 2H O+Wmw 20s

– preporučena brzina strujanja suspenzije gipsa

4 2

3

CaSO 2H O+WmV 0,4363s

– zapreminski protok suspenzije gipsa

Površina poprečnog preseka priključka za suspenziju gipsa je:

4 2

2CaSO 2H O+W

0, 4363A 0, 02182 m20

Prečnik priključka za suspenziju gipsa se izračunava na osnovu izraza:

4 2CaSO 2H O+W4 AD

π

gde je:

4 2

2CaSO 2H O+WA 0,02182 m – površina poprečnog preseka priključka za suspenziju gipsa

Prečnik priključka za suspenziju gipsa je:

4 0,02182D 0,1667 m 166,7 mm3,14

Usvaja se priključak sa oznakom DN 175 (193,7 × 5,4) - SRPS C.B5.122


un s ed d 2 s

sd 193,7 mm - spoljašnji prečnik cevi

es 5, 4 mm - debljina zida cevi

und 193,7 2 5, 4 182,9 mm




und 0,1829 m

Stvarna brzina strujanja suspenzije gipsa se dobija iz izraza:

4 2

4 2

CaSO 2H O+WCaSO 2H O+W (stv) 2

un

4 Vwπ d

gde su:

4 2

3

CaSO 2H O+WmV 0,4363s

– zapreminski protok suspenzije gipsa


Stvarna brzina strujanja suspenzije gipsa je:

4 2CaSO 2H O+W (stv) 24 0,4363 mw 16,61

s3,14 0,1829

4 2 4 2CaSO 2H O+W (stv) CaSO 2H O+Ww w

16,61 20




5.1.9 Priključak za recirkulaciju suspenzije krečnjaka

Maseni udeo krečnjaka u suspenziji se dobija iz izraza:

3

3

3

CaCOCaCO

CaCO W

mxm

gde su:

3CaCOkgm 3,7209s

– maseni protok krečnjaka (CaCO3)



Maseni udeo krečnjaka u suspenziji je:

3CaCO3,7209 kgx 0,0075

493, 2009 kg

Masena koncentracija krečnjaka se dobija iz izraza:

3

3

3

CaCOCaCO

CaCO

xX

1 x

gde je:

3CaCOkgx 0,0075kg

– maseni udeo krečnjaka

Sledi da je masena koncentracija krečnjaka:

3CaCO0,0075 kgX 0,0076

1 0,0075 kg

Odnos gustina čvrste i tečne faze:

3CaCO

w

ρS

ρ

gde su:

3CaCO 3kgρ 2700m

– gustina krečnjaka pri t=20°C




w 3

kgρ 998,2m


Odnos gustina čvrste i tečne faze je:

2700S 2,7998,2

Gustina suspenzije krečnjaka se izračunava na sledeći način:

3

3 3

3

CaCOCaCO W CaCO

CaCO

X 1ρ ρ

X S

gde su:

3CaCO 3kgρ 2700m

– gustina krečnjaka pri t=20°C

3CaCOkgX 0,0076kg

– masena koncentracija gipsa

S 2,7 – odnos gustina čvrste i tečne faze

Sledi da je gustina suspenzije krečnjaka:

3CaCO +W 3

0,0076 1 kgρ 2700 1004,770,0076 2,7 m

Usvaja se da se suspenzija uvodi na 4 različita visinska nivoa u gornji deo apsorbera pomoću 4 recirkulaciona voda

Protok suspenzije krečnjaka za 1 recirkulacioni vod se dobija iz izraza:

33

CaCO +WCaCO +W (1)

mm4

gde je:



Protok suspenzije krečnjaka za 1 recirkulacioni vod je:

3CaCO +W (1)493,2009 kgm 123,3

4 s




Zapreminski protok suspenzije krečnjaka za 1 vod se dobija iz izraza:

33

3

CaCO +W (1)CaCO +W (1)

CaCO W

mVρ

gde su:

3CaCO +W (1)kgm 123,3s

– maseni protok suspenzije gipsa kroz 1 vod

3CaCO +W 3

kgρ 1004,77m

– gustina suspenzije krečnjaka na temperaturi t = 20°C

Zapreminski protok suspenzije krečnjaka kroz 1 vod je:

3

3

CaCO +W (1)123,3 mV 0,123

1004,77 s

Površina poprečnog preseka priključka za suspenziju krečnjaka kroz 1 vod se dobija iz izraza:

3

3

3

CaCO +W (1)CaCO +W (1)

CaCO +W

VAw

gde su:

3CaCO +Wmw 20s

– preporučena brzina strujanja suspenzije krečnjaka

3

3

CaCO +W (1)mV 0,123s

– zapreminski protok suspenzije krečnjaka kroz 1 vod

Površina poprečnog preseka priključka za suspenziju krečnjaka kroz 1 vod je:

3

2CaCO +W (1)

0,123A 0, 00615 m20




Prečnik priključka za suspenziju krečnjaka kroz 1 vod se izračunava na osnovu izraza:

3CaCO +W(1)4 AD

π

gde je:

3

2CaCO +W(1)A 0,00615 m – površina poprečnog preseka priključka za suspenziju gipsa

Prečnik jednog od 4 priključka za suspenzu krečnjaka je:

4 0,00615D 0,0885 m 88,5 mm3,14

Usvaja se priključak sa oznakom DN 100 (108 × 3,6) - SRPS C.B5.122


un s ed d 2 s

sd 108 mm - spoljašnji prečnik cevi

es 3, 6 mm - debljina zida cevi

und 108 2 3,6 100,8 mm

und 0,1008 m

Stvarna brzina strujanja suspenzije krečnjaka kroz 1 vod se dobija iz izraza:

3

3

CaCO +W (1)CaCO +W (stv) 2

un

4 Vwπ d

gde su:

3

3

CaCO +W (1)mV 0,123s

– zapreminski protok suspenzije krečnjaka kroz 1 vod





Stvarna brzina strujanja suspenzije krečnjaka kroz 1 vod je:

3CaCO +W (stv) 24 0,123 mw 15,42

s3,14 0,1008

3 3CaCO +W (stv) CaCO +Ww w

15,42 20

5.2 Tabelarni prikaz dimenzija apsorbera sa priključcima

Tabela 5.2.1. Tabelarni prikaz prečnika i visine apsorbera i dimenzije njegovih priključaka

Naziv Oznaka Dimenzije Jedinica

Prečnik apsorbera DA 23

m Ukupna visina apsorbera hu 47

Stranica priključka za dovod gasa kvadratnog poprečnog preseka a 8

Stranica priključka za odvod gasa kvadratnog poprečnog preseka a 7,7

Priključak za dovod vode u gornji deo (1/5 vode) DN 300 (318 × 7,5)

mm

Priključak za dovod vode u donji deo (4/5 vode) DN 600 (609,6 × 12,5)

Priključak za dovod vazduha DN 350 (355,6 × 8)

Priključak za dovod sprašenig krečnjaka DN 500 (508 × 11)

Priključak za odvod krečnjaka i vode DN 175 (193,7 × 5,4)

Priključak za recirkulaciju krečnjaka DN 100 (108 × 3,6)




Tabela 5.2.2. Krečnjak i gips u procesu odsumporavanja

Suspenzije krečnjaka i gipsa

Naziv Oznaka

Vrednost Jedinica

Maseni protok suspenzije gipsa 4 2CaSO 2H O+Wm

437,06

kg/s Maseni protok suspenzije krečnjaka 3CaCO Wm

493,2009

Maseni protok suspenzije krečnjaka kroz 1 vod 3CaCO W (1)m

123,3

5.3 Osnovni ulazni parametri pri izboru rešenja

Osnovni ulazni parametri koje je potrebno definisati za osmišljavanje tehničkog rešenja sistema za odsumporavanje odnose se na:

karakeristike goriva i opseg njihovog variranja, karakteristike izlaznih dimnih gasova i opseg njihovog variranja, zahteve definisane u zakonskoj regulativi, dostupnost i karakteristike procesne vode, karakteristike lokacije, ograničenja vezana za odvođenje otpadnih voda nastalih u procesu, mogućnost plasmana gipsa i zahtevi za njegovim kvalitetom.

5.4 Prikaz osnovnih projektnih parametara procesa

Pravilnim izborom parametara procesa odsumporavanja dimnih gasova može se uticati na ukupnu efikasnost

samog procesa, ali i na ukupne troškove. Postoje dva pristupa koja se mogu primeniti pri izboru parametara

sistema odsumporavanja:

1. Jedan pristup bazira se na definisanim u sistema za ODG, pri čemu se ponuđaču daje potpuna sloboda izbora

parametara, sa jedinim zahtevom da emisije SO2 budu u okviru dozvoljenih vrednosti. Na taj način, potencijalni

ponuđač sistema, oslanjajući se na svoje iskustvo i projektne zahteve, može izaći sa ponudom koja će biti

ekonomski najpovoljnija za kupca, ali koja može imati uski opseg parametara rada. Zbog toga je u ovom pristupu bitno da se pravilno sagledaju moguće varijacije ulaznih parametara sistema, kako u toku eksploatacije ne bi došlo

do situacije da postrojenje ne može da odgovori zahtevima.

2. Drugi princip bazira se na tome da kupac ponuđaču unapred pripremi specifikaciju potrebne opreme i da na taj

način utiče na vrednost i opseg variranja glavnih parametara procesa. Na taj način, imajući definisane minimalne ili maksimalne vrednosti projektnih parametara, ponuđač neće biti u iskušenju da, u cilju davanja najniže ponude,




predvidi sistem koji neće imati zadovoljavajuću fleksibilnost u radu. Iako pomenuta opcija može rezultirati višim

ukupnim troškovima tj. višom ponuđenom cenom, dobijene ponude mogu se potom razmatrati isključivo na ekonomskoj bazi, ne uzimajući u obzir analizu tehničkih aspekata rada sistema, s obzirom da su oni unapred

definisani. Ovaj pristup svakako zahteva da korisnik postrojenja za ODG već ima prethodno iskustvo i znanje u

razmatranom domenu.

Kada je u pitanju EPS, jasno je da prethodna iskustva vezana za projektovanje i pogon postrojenja za ODG ne postoje. Zbog toga je najpoželjnije da se od odgovarajućih zahteva koje postrojenje treba da ispuni primeni prvi

od gore navedenih pristupa. Smatrano je da je od najvećeg značaja da se, sa jedne strane, sagledaju očekivani

opsezi variranja parametara dimnih gasova koji utiču na izbor opreme postrojenja za ODG, i da se, sa druge

strane, uzmu u obzir osnovni parametri rada sistema za odsumporavanje na osnovu kojih će se, u fazi rangiranja ponuđača, vršiti ocena ponuđenih rešenja.

Potrebno je dati prikaz osnovnih parametara rada sistema za odsumporavanje, njihov značaj i način izbora. Razmatrani parametri su:

brzina dimnog gasa u pojedinim delovima sistema, brzina strujanja gasa u apsorberu – brzina zasićenog gasa kroz apsorber jednaka je količniku zapremine gasa i

poprečnog preseka apsorbera, ne uzimajući u obzir postojanje unutrašnje opreme i punjenja, odnos tečne i gasne faze (L/G) koji je jednak odnosu protoka suspenzije i protoka zasićenog gasa, vreme taloženja čvrstih čestica, efikasnost iskorišćenja reagensa koja je jednaka odnosu količine uklonjenog SO2 i količine dovedenog

kalcijuma, nivo hlorida u suspenziji, koncentracija hemijskih aditiva.

5.4.1 Brzina dimnog gasa u pojedinim delovima sistema

Brzina dimnog gasa varira u zavisnosti od lokacije u okviru sistema dimnog gasa. Obično su definisane tri zone za koje se mogu definisati optimalne brzine strujanja gasa: kanali dimnog gasa, apsorber i dimnjak.

Određivanje brzine dimnog gasa u ulaznim i izlaznim dimnim kanalima zasnovano je na optimizaciji troškova koji se odnose na dimne kanale (izgradnja i materijal) u odnosu na troškove za ventilator potrebnog kapaciteta. Obično su ulazni i izlazni kanali dimnih gasova dimenzionisani tako da se pri punom opterećenju omogući brzina strujanja dimnog gasa od 20 m/s. Navedena brzina ne odnosi se na same ulazne kanale u apsorber, u kojima brzina mora biti takva da omogući dobru raspodelu gasa po čitavom poprečnom preseku apsorbera. Zbog toga se projektovanje ulazne sekcije apsorbera vrši modelovanjem koje daje optimalni odnos veličine ulaznog dimnog kanala i veličine apsorbera, na osnovu čega se dalje definiše potrebna vrednost brzine.

Brzina dimnog gasa u apsorberu predstavlja jedan od najvažnijih parametara procesa. Efikasnost uklanjanja SO2 generalno opada sa porastom brzine gasa jer je vreme kontakta struje gasa i reagensa kraće, ali ista takođe zavisi i od vrste apsorbera. Tako je za suprotnostrujne apsorbere tipična brzina strujanja gasa u opsegu 2,5-5 m/s, pri čemu je najčešća vrednost od 3 m/s. Prilikom projektovanja apsorbera vrši se optimizacija brzine gasa kroz isti (tj. dimenzija apsorbera), pada pritiska kroz apsorber i potrebnog kapaciteta recirkulacionih pumpi. Ograničenje




brzine strujanja gasa kroz apsorber zapravo je vezano za ograničenje brzine kroz eliminator kapi. Pri većim brzinama strujanja, kapljice, koje se zadržavaju u eliminatoru, bivaju strgnute strujom gasa koja kroz njega prolazi, tako da se vraćaju u struju gasa. U slučaju vertikalnog kretanja gasa, najnovija ograničenja brzine strujanja kroz eliminatore kapi, koji se nalaze u gornjem delu apsorbera, iznose oko 6 m/s.

Sa druge strane, kod istostrujnih apsorbera moguća je veća brzina gasa i tečnosti, što daje manje dimenzije apsorbera, a samim tim i nižu cenu. Kod istostrujnih apsorbera smer kretanja je obično ka donjem delu apsorbera, odnosno ka rezervoaru, pri čemu brzine strujanja iznose 5÷7 m/s.

Brzina dimnog gasa kroz vlažni dimnjak, koji je najčešće u upotrebi, ograničena je tendencijom gasa da pri strujanju kroz dimnjak povuče sa sobom i kondenzat koji se formirao na zidovima i koji dalje nosi sa sobom u atmosferu. Gornja granična vrednost brzine strujanja od 20-30 m/s može biti primenjena kod glatkih površina zidova dimnjaka, npr. u slučaju kada su površine napravljene od metalnih legura. Ako je dimnjak napravljen od cigala, projektna granična vrednost brzine može biti svega 6 m/s, a kreće se i do 20 m/s, zavisno od konstrukcije.

5.4.2 Odnos tečne i gasne faze u apsorberu

Odnos tečne i gasne faze u apsorberu bitno utiče na efikasnost uklanjanja SO2 iz dimnih gasova. Pri konstantnoj brzini strujanja gasa, efikasnost procesa u apsorberu povećava se sa povećanjem odnosa faza. Kako rad pumpe za recirkulaciju suspenzije u apsorberu predstavlja značajan trošak tokom rada postrojenja, potrebno je izvršiti optimizaciju procesa prema navedenim parametrima, a za postavljene tehničke zahteve. Pri tome treba imati u vidu da se razmatrani odnos, za određenu efikasnost odsumporavanja, menja ne samo sa konstrukcijom apsorbera, već i sa karakteristikama suspenzije (koncentracija i granulacija krečnjaka), ulaznom koncentracijom SO2 i hemijskim sastavom procesne vode. Zbog toga se ne može dati jednostavna zavisnost između efikasnosti procesa i odnosa gasne i tečne faze.

5.4.3 Efikasnost iskorišćenja krečnjaka u procesu

Iskorišćenje krečnjaka definiše se kao molarni odnos količine uklonjenog SO2 i količine reaktivnog kalcijuma koji je unet u proces. Ovako definisano iskorišćenje krečnjaka predstavlja projektni i operativni parametar koji značajno utiče na ekonomiju celokupnog procesa odsumporavanja.

Prilikom izbora krečnjaka koji će se koristiti u procesu odsumporavanja dimnih gasova moraju se poznavati njegov sastav i struktura. Poželjno je da krečnjak sadrži što je moguće manje inertnih materija koje, sa jedne strane, povećavaju troškove njegovog transporta, a sa druge mogu uticati na povećanu eroziju u cevovodima i opremi sistema. Nakon određivanja adekvatnog izvora krečnjaka koji će se koristiti u procesu, sledeći bitni parametar je količina viška krečnjaka u recirkulacionoj suspenziji. Sredina potrebna za neutralizaciju SO2 zapravo se stvara u suspenziji krečnjaka u samom apsorberu, tako da je ponašanje krečnjaka u procesu osetljivo na ukupnu površinu čvrstih čestica krečnjaka u recirkulacionoj suspenziji, koja zavisi od količine i/ili veličine čestica samog krečnjaka u istoj. Optimalna veličina i iskorišćenje čestica krečnjaka zasnovano je na kompromisu između njegove cene, troškova mlevenja i troškova snage pumpi i ventilatora potrebnih za određenu konfiguraciju apsorbera.




Prilikom određivanja optimalne vrednosti iskorišćenja krečnjaka treba imati u vidu da bi, za vrednosti ovog parametra niže od 85%, postojala opasnost od zapušavanja eliminatora kapljica u apsorberu. Iz tog razloga, kod izbora parametara procesa zahteva se da iskorišćenje krečnjaka bude veće od 85%, čak i u slučaju kada bi troškovi procesa sa nižom vrednošću bili manji.

Optimalna veličina čestica krečnjaka koji će se koristiti u procesu zavisiće od cene energije i cene samog krečnjaka. Ukoliko je cena energije visoka, a cena krečnjaka niska, tada će se za postizanje željene efikasnosti odsumporavanja koristiti krupnije čestice krečnjaka kako bi se uštedelo na energiji pumpi i energiji potrebnoj za mlevenje. U suprotnom, ako je cena energije niska, a krečnjaka visoka, bolja opcija bilo bi korišćenje finije mlevenog krečnjaka i više vrednosti odnosa tečne i gasne faze sa ciljem ostvarivanja boljeg iskorišćenja krečnjaka.

5.4.4 Sadržaj hlorida u suspenziji

Veoma bitan aspekt projektovanja sistema za odsumporavanje jeste i sadržaj hlora u gorivu, jer se on u dimnim gasovima pojavljuje u obliku HCl koja u apsorberu reaguju sa osnovnim sorbentom. Ravnotežna koncentracija HCl u suspenziji definisana je, sa jedne strane, količinom HCl koja ulazi sa dimnim gasom i količinom hlorida koji dolaze sa vodom koja se dodaje u sistem, i, sa druge strane, količinom tečnosti, a samim tim i hlorida, koja napušta sistem kroz suspenziju gipsa. Sadržaj hlorida u procesnoj suspenziji ima izuzetan uticaj na izbor materijala koji će se koristiti pri proizvodnji opreme, kao i na efikasnost procesa odsumporavanja i iskorišćenje krečnjaka.

Sadržaj hlorida određen je njegovim sadržajem u gorivu i u procesnoj vodi. Generalno, svaki proizvođač daje gornju granicu sadržaja hlorida koja ne utiče negativno na proces. Novija postrojenja rade u opsegu koncentracija hlorida od 10000 ÷ 50000 mg/l. Na osnovu ovog parametra i ulazne količine hlorida, definisane su i karakteristike potencijalnih otpadnih voda. Sadržaj hlorida u suspenziji može biti ograničen i zahtevanim kvalitetom gipsa, u slučaju da se planira njegovo dalje korišćenje.

Raspoloživi eksploatacioni podaci iz različitih postrojenja ukazuju da efikasnost odvijanja reakcija u apsorberu može biti značajno umanjena porastom koncentracije hlorida iznad gore navedenog opsega. Apsorber koji radi sa višim koncentracijama hlorida zahtevaće više vrednosti odnosa tečne i gasne faze, veći višak krečnjaka ili modifikacije drugih parametara koje će biti neophodne kako bi se uravnotežili negativni efekti hlorida na efikasnost odsumporavanja dimnih gasova.

Ukoliko ispuštanje otpadne vode iz sistema odsumporavanja nije dozvoljeno, sistem mora biti projektovan za vrednost sadržaja hlorida koji proizilazi iz materijalnog bilansa. Ukoliko je ispuštanje dozvoljeno, troškovi prečišćavanja otpadne vode, u cilju dostizanja traženog kvaliteta, moraju biti upoređeni sa alternativnim rešenjem koje bi podrazumevalo ostvarivanje većih koncentracija hlorida u sistemu.

5.4.5 Koncentracija hemijskih aditiva

Dva osnovna tipa aditiva koja se dodaju u procesu odsumporavanja su tiosulfati, koji se sami stvaraju od sumpora u toku procesa i koriste se kako bi sprečili oksidaciju, i organske kiseline koje se koriste za poboljšanje odstranjivanja SO2. Ukoliko se planira korišćenje hemijskih aditiva, u toku projektovanja sistema moraju se definisati vrsta, oblik i približni troškovi korišćenja određenog aditiva. Do sada je zabeleženo samo nekoliko slučajeva u kojima je korišćenje ovih sredstava bilo specificirano kako bi se ostvarile garantovane vrednosti




parametara rada sistema odsumporavanja. Uglavnom se dodavanje aditiva koristi sa ciljem povećanja fleksibilnosti procesa kako bi se omogućilo korišćenje goriva sa širim opsegom sadržaja sumpora.

Kao i kod drugih parametara, izbor procesne vrednosti koncentracije hemijskih aditiva rezultat je optimizacije troškova potrebnih za održanje vrednosti ove i ostalih veličina, prvenstveno odnosa tečne i gasne faze, kao i iskorišćenja krečnjaka. Ista efikasnost procesa odsumporavanja može se postići sa nekoliko različitih kombinacija vrednosti navedenih parametara. Dosadašnja praksa pokazala je da sa korišćenjem aditiva postiže smanjenje investicionih troškova usled manjeg broja potrebnih recirkulacionih pumpi i nosača mlaznica za eliminaciju kapi. Ipak, ukoliko se zahteva veća efikasnost procesa, recimo 95%, dodavanjem aditiva mogu se ostvariti značajne uštede i u operativnim troškovima, u odnosu na efekte koji bi se ostvarili da se za istu svrhu koristi veća količina krečnjaka ili veći broj recirkulacionih pumpi.

5.5 Opšte karakteristike tehničkih rešenja postrojenja za ODG na TENT B

Oprema za smanjenje dimnih gasova treba da se bazira na osnovu rada postojećeg postrojenja.

5.5.1 Odabir odgovarajućeg postupka odsumporavanja

Uzimajući u obzir raznovrsnost kotlovskih instalacija u odnosu na njihovu veličinu, vrstu uglja koji se koristi i lokalne uslove, teško je predložiti jednu, univerzalnu, tehnologiju odsumporavanja dimnih gasova. Proces optimalnog izbora tehnologije odsumporavanja dimnih gasova u datim uslovima mora da bude prethodno detaljno analiziran prema raznovrsnim kriterijumima, od kojih su najbitniji sledeći:

1. Količina i sastav dimnih gasova, kao i zahtevana efikasnost odsumporavanja

2. Mogućnost izgradnje postrojenja na objektu

Svako postrojenje za odsumporavanje dimnih gasova ima u svom sastavu uređaje i velikogabaritne elemente, čija mogućnost izgradnje na objektu ograničava realnost primene date tehnologije.

Najmanje zahteve u tom pogledu postavlja suvi postupak, u kome se glavni sistem (rezervoar sorbenta sa sistemom za doziranje) može smestiti u kotlarnicu ili čak iza nje.

Polusuva metoda zahteva dodatno mesto između kotla i separatora za izgradnju reaktora (skrubera).

Postrojenje mokre krečne metode ima sledeće glavne velikogabaritne elemente:

apsorber, rezervoar havarijskog pražnjenja, zagrejač dimnih gasova, objekat za sušenje gipsa i prečišćavanje otpada, magacin gipsa, magacin sorbenta ili objekat za mlevenje i pripremu sorbenta.




3. Troškovi investicije i eksploatacije

Korišćenje bilo koje metode odsumporavanja dimnih gasova povezano je sa dodatnim investicionim i eksploatacionim troškovima. Troškovi se oblikuju u zavisnosti od specifičnosti energetskog objekta, njegove veličine, vrste i hemijskog sastava goriva, mogućnosti rasporeda postrojenja itd., kao i vrste primenjene metode.

Zahtev za postizanje što veće efikasnosti odsumporavanja nerazdvojivo je povezan sa porastom navedenih troškova. Najskuplja metoda, koja dozvoljava postizanje najveće efikasnosti, je krečno-mokra metoda. Najjeftinija od predstavljenih metoda je suva metoda, koja omogućava postizanje efikasnosti odsumporavanja do 40%.

Pri izboru odgovarajuće metode odsumporavanja treba uzeti u obzir sledeće parametre postrojenja:

potrošnja fluida (procesna voda, tehnološka para itd.), potrošnja električne energije, količina procesnog otpadnog proizvoda i troškovi njegovog daljeg korišćenja, kvalitet procesnog otpadnog proizvoda, mogućnost njegovog daljeg iskorišćenja itd.

Navedeni parametri na bitan način utiču na izbor metode za odsumporavanje dimnih gasova.

Takođe je bitna raspoloživost sorbenta. Raspoloživost sorbenta je jedan od kriterijuma, koji treba uzeti u obzir pri oceni troškova postrojenja, s obzirom na njegove različite cene u raznim delovima zemlje. Na primer, mleveni negašeni kreč je veoma efikasan aditiv pri odsumporavanju dimnih gasova u poređenju sa, na primer, krečnjakom, ali ujedno mnogo skuplji.

4. Vrsta procesnog otpadnog proizvoda kao i mogućnost njihovog iskorišćavanja

U zavisnosti od primenjene metode za odsumporavanje dimnih gasova dobija se odgovarajuća vrsta otpadnog proizvoda. U suvom postupku, kao i polusuvom postupku, otpadni proizvod je mešavina pepela sa neizreagovanim CaO i CaCO3, i proizvodom reakcije sumpora sa sorbentom, tj. jedinjenja CaSO3 i CaSO4. U mokrom postupku, kada se koristi kreč, glavni proizvod je gips CaSO4·2H2O vlažnosti do 10% sa parametrima koji omogućavaju njegovo dalje iskorišćavanje. Dodatni proizvod su otpadne vode iz procesa ispiranja gipsa. Ove otpadne vode sadrže veliku količinu hlorida, fluorida, sulfata, teških metala itd. Njihova dalja prerada u postrojenju za prečišćavanje otpadnih voda omogućava eliminaciju štetnih supstancija, kao što su na primer teški metali.

Postupak odsumporavanja dimnih gasova odabran je na osnovu sledećih parametara:

potrebnog nivoa smanjenja emisija u cilju usaglašavanja sa GVE, rezultata dosadašnjih studija i projekata koji se odnose na ODG.

Analize svih gore navedenih podloga dovode do jedinstvenog zaključka da je optimalan ODG postupak za slučaj da se zahteva stepen odsumporavanja dimnih gasova viši od 80%, mokri krečnjak/gips postupak.

Potrebno je po jedno postrojenje za oba postojeća bloka, imajući u vidu mogućnost izgradnje trećeg bloka snage oko 700 MW.




5.5.2 Prikaz osnovnih karakteristika izabranog postupka

Uklanjanje SO2 iz dimnog gasa mokrom krečnjačkom metodom bazira se na reakciji sumpor-dioksida rastvorenog u vodi sa krečnjakom kao sorbentom, u prisustvu kiseonika, pri čemu se kao krajnji produkt stvara gips. Prikaz hemijskih reakcija dat je na Slici 5.5.2.1.

Osnovne reakcije su sledeće: rastvaranje SO2 u vodi pri čemu nastaju kisele komponente, njihova neutralizacija kalcijum-karbonatom, oksidacija sulfita u sulfate i kristalizacija gipsa.

Intenzitet apsorpcije SO2 zavisi od razmene masa između tečne i gasne faze, uz istovremeno odvijanje niza hemijskih reakcija u tečnoj fazi. Mehanizmi razmene mogu se opisati sledećim procesima:

1. Difuzija i konvekcija u okviru gasne faze 2. Rastvaranje komponenata u tečnoj fazi 3. Difuzija i konvekcija u tečnoj fazi 4. Transport rastvorenih reagenata i proizvoda reakcije

Pored SO2, vrši se uklanjanje i ostalih kiselih komponenti iz dimnog gasa (SO3, HCl i HF). Sadržaj SO3 u dimnom gasu iznosi oko 1% u odnosu na sadržaj SO2. Procenjuje se da će uklanjanje SO3 u apsorberu biti oko 50% u odnosu na ukupnu količinu. Uklanjanje HCl i HF je efikasnije od uklanjanja SO2. Samo prisustvo HCl i HF, kao i jedinjenja koja nastaju njihovim uklanjanjem, je štetno jer izaziva koroziju metalnih površina. Pored toga, navedene komponente dimnog gasa utiču i na povećanje potrebne količina sorbenta jer za sebe vezuju jone Ca+2, pri čemu se formiraju odgovarajuće soli.

Kontrola procesa u apsorberu vrši se merenjem pH vrednosti i koncentracije suspenzije i njihovim održavanjem na optimalnoj vrednosti doziranjem apsorbenta i odvođenjem nastalog proizvoda. U sprezi sa ovim merenjima su i merenja ulazne i izlazne koncentracije SO2 u dimnom gasu.

Dimni gas se tretira u apsorberu u kom SO2 iz dimnog gasa prelazi u suspenziju koja se recirkuliše. Na Slici 5.5.2.1.

je prikazan takozvani suprotnostrujni tip apsorbera u kom se strujanje dimnog gasa i suspenzije odvija u

suprotnim smerovima.




Slika 5.5.2.1. Prikaz osnovnih hemijskih reakcija

Suspenzija krečnjaka, pomoću pumpi, neprekidno cirkuliše od rezervoara do mlaznica koje vrše njeno raspršivanje u apsorberu, čime se obezbeđuje kontakt sa dimnim gasom. U cilju poboljšanja uslova kontakta, neki apsorberi imaju unutrašnje punjenje, kojim se vrši bolja distribucija dimnog gasa po zapremini apsorbera. Pri prolasku kroz apsorber, dimni gas se hladi i postaje zasićen vodenom parom.

Pre izlaska iz apsorbera, dimni gas prolazi kroz eliminator kapi, gde se uklanja višak vlage. S obzirom da se pri tome na eliminatoru kapi zadržavaju i čestice iz gasa, potrebno je redovno vršiti njegovo pranje.

Priprema krečnjaka vrši se mlevenjem do određene granulacije, posle čega se pravi suspenzija koja se skladišti u rezervoaru suspenzije. U cilju povećanja efikasnosti uklanjanja SO2, kao i kontrole procesa oksidacije sulfita, suspenziji se dodaju određene hemikalije. Suspenzija se dovodi do rezervoara apsorbera kako bi se izvršila neutralizacija apsorbovanog SO2. Potrebna količina suspenzije određuje se na osnovu pH vrednosti suspenzije u rezervoaru apsorbera.

Kao nus-produkt procesa nastaje gips, ukoliko je obezbeđena potpuna oksidacija, ili kalcijum-sulfit u slučaju prigušene oksidacije. U oba slučaja, nus-produkt se taloži na dnu rezervoara, pri čemu se odvođenje sakupljenog taloga vrši pumpama do postrojenja za ugušćivanje suspenzije nastalog proizvoda.




5.6 Lokacija postrojenja za ODG

Za smeštaj postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova bloka B1 predviđen je prostor desno od elektrofiltarskog postrojenja, posmatrano u pravcu strujanja dimnih gasova. Na ovom delu trenutno se nalazi propan-butan stanica pa je potrebno izvršiti njeno izmeštanje.

Predviđen prostor postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova bloka B2 je pored glavnog pogonskog objekta, između bloka B2 i prostora rezervisanog za izgradnju bloka B3.

Tokom razrade dispozicionog rešenja na nivou cele elektrane, razmatrana je i varijanta da oba postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova budu smeštena pored bloka B1. Ovakvo rešenje je tehnički moguće i omogućuje izgradnju budućeg bloka B3 u nastavku bloka B2. Sa druge strane, dispoziciono rešenje kanala dimnih gasova je znatno složenije i ovakav koncept zahteva zastoj u radu oba bloka u periodu izgradnje sistema (minimum 4 meseca), pa se ne preporučuje za dalju razradu.

Postojenje za pripremu krečne suspenzije (dnevni bunkeri krečnjaka, mlinovi i rezervoari krečne suspenzije) zajedničko je za oba bloka, sa mogućnošću budućeg proširenja za blok B3. Postrojenje je smešteno u neposrednoj blizini dimnjaka.

5.7 Tehnički opis opreme sistema za mokri postupak ODG

Postrojenje za ODG sastoji se od sledećih sistema:

1. Sistem dimnog gasa 2. Sistem za apsorpciju i oksidaciju 3. Sistem gipsa 4. Sistem za pripremu apsorbenta 5. Pomoćni sistemi za snabdevanje energijom 6. Pomoćni drenažni sistemi 7. Sistem za ispuštanje dimnog gasa – dimnjak 8. Sistem za otpremu i deponovanje gipsa i tretiranje otpadnih voda 9. Sistem za napajanje električnom energijom 10. Sistem za kontrolu i upravljanje




5.7.1 Sistem dimnog gasa

Sistem dimnog gasa sadrži opremu koja je neophodna da se dimni gas iz kotlovskog postrojenja dovede do apsorbera, a zatim od apsorbera do dimnjaka, uz održavanje potrebne temperature i pritiska gasa.

Kanali dimnog gasa:

1) Od izlaza iz ventilatora dimnog gasa do ulaza u gasno-gasni razmenjivač toplote (GGH), kao i od izlaza iz ventilatora dimnog gasa do klapne za by-pass ka dimnjaku za neprečišćeni topli gas - s obzirom na temperaturu dimnog gasa ovi kanali ne zahtevaju unutrašnju antikorozionu zaštitu, već samo spoljašnju toplotnu izolaciju i zaštitu;

2) Od izlaza iz GGH do ulaza u apsorber, od izlaza iz apsorbera do GGH, kao i posle GGH do klapne za by-pass ka dimnjaku – ovi dimni gasovi mogu izazvati koroziju materijala kanala, pa je neophodna unutrašnja antikoroziona zaštita istih,

3) Od klapne za by-pass ka dimnjaku do ulaza u dimnjak – na ovom delu se, u normalnom pogonu, javlja prečišćeni gas niže temperature, zasićen vlagom koja može izazvati koroziju, kao i topli neprečišćeni gas u slučaju ispada postrojenja za ODG; ova deonica dimnih kanala zahteva antikorozionu zaštitu otpornu na visoke temperature.

Klapne:

1) Ulazna klapna pre GGH i izlazna klapna posle GGH, koje imaju funkciju izolacije GGH i apsorbera u slučaju iznenadnog ispada postrojenja za ODG,

2) „By-pass“ klapna koja se otvara u slučaju da se ne vrši prečišćavanje dimnih gasova u postrojenju za ODG.

Predviđen je po jedan Gasno-gasni razmenjivač toplote (GGH) za svaki apsorber. Materijal od kog su napravljene komponente treba da bude zaštićen od korozije. Sistem zaptivanja treba da obezbedi odvajanje neprečišćenog i prečišćenog gasa. Čišćenje površina razmenjivača treba da bude dovoljno često da se obezbedi pad pritiska u projektnim granicama.

5.7.2 Sistem za apsorpciju i oksidaciju

Osnovni deo postrojenja za ODG čini sistem za apsorpciju i oksidaciju, koji čine apsorber sa reakcionim rezervoarom i eliminatorom kapi. Prolaskom dimnog gasa kroz apsorber vrši se njegovo prečišćavanje u kontaktu

sa suspenzijom apsorbenta. Zatim čist gas prolazi kroz eliminator kapi koji se nalazi u gornjem delu apsorbera, gde

se vrši uklanjanje suvišne vlage pre ulaska u zagrejač i dimnjak.




5.7.3 Sistem za dopremu apsorbenta

Doprema krečnjaka do elektrane vrši se kamionima (ili rečnim baržama). Istovar se vrši na trakaste dodavače

kojima se krečnjak transportuje do skladišta. Od skladišta se krečnjak trakama vodi na primarno mlevenje, gde se vrši njegova priprema za mokro mlevenje. Ovako pripremljene granule krečnjaka (granulat sa maksimalnom

veličinom granula od 20 mm) dopremaju se u dnevni silos krečnjaka, odakle se isti dozira u mlin za mokro

mlevenje, gde se formira suspenzija krečnjaka. Za formiranje suspenzije koristi se procesna voda. U cilju

održavanja potrebne koncentracije suspenzije i finoće čestica krečnjaka, suspenzija prolazi kroz hidrociklon, odakle se radna suspenzija krečnjaka preliva u rezervoar suspenzije krečnjaka, dok se ostatak (krupnije frakcije)

vraća u postrojenje za mlevenje. U rezervoaru suspenzije vrši se stalno mešanje da bi se izbeglo taloženje. Iz ovog

rezervoara suspenzija se pumpama direktno prebacuje ka apsorberu.

5.7.4 Sistem suspenzije gipsa

U rezervoaru koji se nalazi u donjem delu apsorbera održava se 15% (težinskih) koncentracija gipsa stalnim

merenjem gustine suspenzije. Od rezervoara, suspenzija gipsa se, pomoću pumpe za odvođenje suspenzije,

odvodi do hidrociklona u kom se vrši njeno ugušćenje do 50% (težinskih), a zatim u rezervoar suspenzije gipsa.

Izbistrena voda (sa oko 3% koncentracije gipsa i neproreagovanim krečnjakom) vraća se u rezervoar apsorbera.

Rezervoar ugušćene suspenzije gipsa dimenzioniše se na kapacitet koji može da primi količinu suspenzije koja

odgovara radu postrojenja od oko 4 sata.

5.7.5 Pomoćni sistemi

U pomoćne sisteme spadaju:

sistem za snabdevanje vodom (procesnom i rashladnom), sistem za snabdevanje parom, snabdevanje vazduhom.

5.7.6 Drenaža jama i sistem za pražnjenje apsorbera

U okviru sistema ODG predviđen je rezervoar za pražnjenje apsorbera, kao i linija za transport suspenzije krečnjaka i gipsa. Ovo se obično dešava u toku remonta, ispitivanja i održavanja sistema, kao i u slučaju nekih nepredviđenih situacija. U drenažnoj jami predviđeno je mešanje suspenzije da bi se sprečila pojava taloženja čestica. Pražnjenje ovog razervoara vrši se pomoću pumpi za suspenziju gipsa.

U blizini apsorbera predviđena je i drenažna jama u kojoj se sakupljaju drenaže iz cevovoda, curenja na zaptivačima i prosipanja u okviru sistema. Sakupljeni materijal se pumpama vraća u rezervoar apsorbera.




5.7.7 Sistem za ispuštanje dimnog gasa – dimnjak

U slučaju kada se na postojeću elektranu ugrađuje postrojenje za odsumporavanje dimnih gasova, dimni gasovi na izlazu iz postrojenja za ODG imaju promenjene karakteristike, pa je neophodno da se razmotri optimalno rešenje za njihovo ispuštanje u atmosferu, kako sa aspekta tehničkog rešenja konstrukcije ispusta, tako i sa aspekta njihovog daljeg transporta u atmosferi. Struja dimnih gasova na izlazu iz apsorbera je na adijabatskoj temperaturi zasićenja (45-65°C) i u stanju zasićenja vodenom parom. Struja gasova može u sebi sadržati i sitne kapljice vode koje su u dimnim gasovima zaostale nakon prolaska kroz eliminator kapi. Ukoliko se struja dimnih gasova u daljem toku ne podvrgava procesu dogrevanja, već direktno ide u dimnjak, kaže se da dimnjak i izlazni kanal funkcionišu u vlažnom stanju. Druga varijanta je opcija u kojoj se po izlasku iz apsorbera vrši dogrevanje dimnog gasa.

5.7.8 Sistem dogrevanja

Dogrevanje dimnih gasova se, kao varijanta njihove emisije, uvodi zbog sledećih razloga:

u cilju poboljšanja disperzije preostalih zagađujućih komponenata u dimnim gasovima posle njihove emisije u atmosferu,

u cilju smanjenja neprozirnosti gasne struje na izlasku iz dimnjaka, kako bi se izbegla tj. smanjila pojava kapljica tečnosti u izlaznoj struji gasova, u cilju izbegavanja korozije na materijalima sa unutrašnje strane dimnjaka.

Dogrevanje se izvodi oduzimanjem toplote struji gasa pre ulaska u apsorber a dodaje se gasu nakon prolaska kroz sistem za odsumporavanje, kao što je prikazano na Slici 5.7.8.1.

Slika 5.7.8.1. Dogrevanje dimnih gasova putem regenerativnog razmenjivača toplote

Loša strana ovakvog rešenja (Slika 5.7.8.1.) jeste curenje gasa koje se javlja iz zone gasa sa visokim pritiskom ka zoni gasa sa niskim pritiskom. Kako su ventilatori za indukovanje strujanja obično smešteni pre apsorbera, gas koji nije prošao kroz apsorber biće na višem pritisku. Ovakvo curenje gasa, koje može iznositi i do 5%, predstavlja by-pass struju i smanjuje ukupnu efikasnost procesa odsumporavanja. Ugradnjom radijalnih zaptivki i ubrizgavanjem prečišćenog gasa u blizini zaptivki curenje se može smanjiti na manje od 0,5%. Druga varijanta je da se ventilatori lociraju između izlaska iz apsorbera i dogrejača, čime se curenje redukuje na 0,75%, ali se istovremeno za ventilatore stvara sredina koja je mnogo pogodnija za pojavu korozije.

absorber

izm en jivac toplo te

kadim njaku

izventilatora




Treba imati u vidu da, iako su operativni troškovi ovakvih sistema relativno niski, investicioni troškovi su izuzetno visoki, jer je potrebno da oprema bude velikih dimenzija kako bi se omogućilo dogrevanje ukupno proizvedene količine dimnih gasova, a korišćeni materijali moraju izdržati agresivnu korozivnu sredinu. Za izabrano rešenje tipična je upotreba emajliranog ili nerđajućeg čelika, dok su za pojedine elemente korišćeni termoplastični materijali. Iako se legure mogu pokazati bolje za razmatranu namenu od čelika, presvlačenje velikih površina može biti izuzetno i neopravdano skupo.

U pogledu energije potrebne za dogrevanje gasa, prenos energije direktno sa ulaznog na izlazni gas omogućava efikasno korišćenje otpadne toplote i malo utiče na odnos proizvedene toplotne i električne energije postrojenja. Električna energija potrebna za rad dogrejača je relativno mala, a najviše energije zahtevaju ventilatori koji moraju savladati dodatni pad pritiska gasne struje.

Za postrojenje za odsumporavanje na TENT B1 I B2 predviđen je razmenjivač toplote koji ima dvojaku funkciju. Da ohladi neprečišćeni dimni gas na temperaturu potrebnu za proces apsorpcije, i istovremeno da dogreje neprečišćeni dimni gas na temperaturu koja je dovoljno visoka u odnosu na temperaturu tačke rose prečišćemog dimnog gasa (Slika 5.7.8.1).

5.7.9 Sistem za otpremu i deponovanje gipsa i tretiranje otpadnih voda

Otpremanje sastoji se u delimičnom odvodnjavanju suspenzije do ugušćenja suspenzije sa odnosom čvrste i tečne faze od 1:1. Ovaj postupak vrši se u hidrociklonu, posle čega se dobijena suspenzija odvodi na deponiju. Izbistrena voda (sa sadržajem čvrste faze od oko 3%) recirkuliše se za potrebe postupka odsumporavanja.

Gips proizveden u procesu odsumporavanja dimnih gasova mora se odlagati na način koji sprečava ugrožavanje kvaliteta životne sredine. U trenutnoj praksi aktuelna su tri načina deponovanja gipsa.

Mokro deponovanje je relativno nov metod deponovanja produkta procesa odsumporavanja, iako je isti postupak

dugi niz godina bio korišćen kod sličnih otpadnih materijala u industriji fosfata. Izgled deponije prikazan je na slici

5.7.9.1.

Deponija može biti organizovana kao jedinstvena ili se može sastojati iz više celina tj. ćelija. Kod razmatranog načina deponovanja, suspenzija gipsa se iz apsorbera, u okviru sistema za odsumporavanje, pumpama šalje u taložnu oblast. Čvrsta frakcija suspenzije taloži se na dnu deponije, dok se prečišćena prelivna voda vodi do prelivne jame. Deo vode prolazi kroz krajnje obodne slojeve deponovane mase i prikuplja se u obodnom kolektorskom kanalu, a potom dalje usmerava takođe ka prelivnoj jami. Sva voda koja je prikupljena na gore pomenute načine vraća se u sistem za odsumporavanje dimnih gasova na ponovnu upotrebu. Nataloženi čvrsti ostatak se periodično vadi sa dna deponije i koristi za povišenje nivoa obodnih slojeva deponije.




Slika 5.7.9.1. Mokro deponovanje gipsa

Otpadne vode koje nastaju posle odvodnjavanja suspenzije gipsa ne mogu se ispuštati u vodotok bez prethodnog prečišćavanja. Tretman ovih otpadnih voda trebalo bi da obezbedi odgovarajuće karakteristike efluenta u pogledu sadržaja teških metala, suspendovanih čestica, organskih kiselina (koje se koriste kao aditivi u procesu ODG), kao i pH vrednosti. Proces tretmana sastojao bi se iz sledećih osnovnih faza:

egalizacija voda u sabirnom bazenu, uklanjanje suspendovanih čestica, provođenje voda kroz reakcione bazene u cilju izdvajanja preostalog gipsa, teških metala i metalnih jedinjenja

odgovarajućim procesima kojima se obezbeđuje njihovo taloženje, izdvajanje taloga, ugušćenje taloga u filtar presi i formiranje muljne pogače sa sadržajem čvrste faze od 30 do 40%, odlaganje ugušćenog mulja na pogodnu lokaciju.

5.7.10 Sistem za kontrolu i upravljanje

Osnovni način rada ovog postrojenja je automatski, a upravljački sistem treba da obuhvati sledeće funkcije:

automatski rad sistema, ručno upravljanje, blokade i zaštite, alarmiranje, hronološku registraciju događaja.

nepropusneobloge ka prelivnoj

jami

pesak perforiranacev

kolektor atmosferskih

voda

preliv

suspenzija iz sistema za

odsumporavanje

3

1

obodni kolektorski kanal

prelivnajama




Predviđeno je da se svi zadaci neposrednog operativnog upravljanja i nadzora rada tehnološkog procesa i elektroenergetske opreme vrše sa jednog mesta i to iz komande postrojenja za ODG, s tim što je potrebno da se osnovni parametri rada postrojenja za ODG prenose i do komandne table bloka na koji se postrojenje odnosi.

Upravljački sistem koncipiran je kao nezavisna, lokalna, računarska mreža, sa operatorskim stanicama i ostalom centralnom upravljačkom opremom, lociranom u prostoru lokalne komande, kojom se vrši operativno upravljanje i nadzor nad posmatranim tehnološkim procesom.

Kontrola tehnološkog procesa vrši se na osnovu praćenja:

rada apsorbera, recirkulacionih pumpi, pumpi za odmuljivanje rezervoara apsorbera i eliminatora kapi, procesa odvodnjavanja gipsa, procesa mlevenja krečnjaka, procesa snabdevanja procesnom vodom, snabdevanja električnom energijom.

Aplikativni softver radi isporučilac postrojenja, a na osnovu logičkih dijagrama, potrebnih podataka koje treba pratiti na monitorima, detaljnih zadataka za obradu podataka za analizu procesa i održavanje itd. Aplikacioni softver računara treba da podrži sve funkcije operativnog upravljanja, dijagnostike rada osnovne i upravljačke opreme, programiranja itd.

5.7.11 Građevinski radovi

Postrojenje za odsumporavanje zahteva sledeće građevinske radove i objekte na svakoj TE:

temelje apsorbera i pripadajuće opreme, temelje buster ventilatora, temelje recirkulacionih pumpi, temelj rezervoara procesne vode, temelj rezervoara suspenzije krečnjaka, temelj prihvatnog rezervoara suspenzije gipsa, jamu za pražnjenje apsorbera, drenažne jame apsorbera i postrojenja za mlevenje krečnjaka, oslonce kanala neprečišćenog dimnog gasa, oslonce kanala prečišćenog dimnog gasa, objekat razvodnog postrojenja sa komandom, plato i puteve unutar sistema.

Objekat razvodnog postrojenja sa komandom treba da se sadrži dve funkcionalne celine: razvodno postrojenje i

komandu sistema odsumporavanje. Veći deo površine objekta pripada razvodnom postrojenju, jer je u tom delu

predviđen prostor za trafoe. Veličina objekta zavisi od broja apsorbera za koje se obezbeđuje napajanje i kontrola. Konstrukcija zgrade je armirano-betonska. Armirano-betonska krovna ploča se preko greda i stubova

oslanja na trakaste temelje. Objekat je zatvoren zidovima od opeke. Podna ploča je armirano-betonska i u njenom

sklopu se nalaze potrebni elektro kanali i jame.




5.8 Dopremanje krečnjaka

Potrebe termoenergetskih objekata u Srbiji za krečnjakom kao sirovinom za odsumporavanje dimnih gasova određene su količinom sumpornih oksida koje treba ukloniti.

Krečnjak je sedimentna karbonatna stena dominantno izgrađena od minerala kalcita (CaCO3) u kome je sadržano 56% CaO i 44% CO2. Od primesa, odnosno pratećih minerala, u krečnjaku se mogu naći dolomit, siderit, opal, kalcedon, kvarc, glina kao i oksidi i hidroksidi gvožđa.

Postoji više klasifikacija krečnjaka, u zavisnosti od sadržaja i dominantnosti primesa, ali se za proces ODG generalno koristi „čisti krečnjak“ koji se karakteriše sadržajem CaCO3 od preko 95%, odnosno sadržajem CaO od preko 53,2%, i sadržajem MgCO3 od maksimalno 1,5%, odnosno maksimalnim sadržajem MgO od 0,714% (kod nekih postupaka je dozvoljeno do 2,1% MgCO3, odnosno do 1% MgO).

Tabela 5.8.1. Ležišta krečnjaka u Srbiji

Naziv ležišta Lokacija Prosečni sadržaj CaCO3,

% Primena krečnjaka

Krečane Venčac-Aranđelovac 96,5-98 kreč, stočna hrana

Zabrežje Venčac-Aranđelovac 95-99 proizvodnja filera

Gajića stena Zavlaka 96-98 šećerane, građ. kamen

Jazovnik Krnić-Debrs 98,86 šećerane, azotna đubriva, građ. kamen

Bučevski potok Mali Zvornik 96,15-98,85 kreč, šečerane, građ. kamen

Sokoline Mali Zvornik 96,19 -

Suvodo Jelen Do 95,5-98,2 kreč, šećerane, građ. kamen

Grabovnik Jelen Do 87-99 kreč, šećerane, građ. kamen

Rujevački krš Osečenica 96,5-98,7 šećerane, metalurgija, građ. kamen

Kovilovača Despotovac 95,5-98,5 kreč, šećerane, metalurgija, putogradnja

Slovac Ćelije - Lajkovac 94-98,5 kreč, građ. kamen.

Rujevac Ba - Ljig 92-98 kreč, građ. kamen, punila

Podbukovi Bačevci - Valjevo 96,6-96,9 šećerane, građ. kamen

Jelenska Stena Golubac 95,5-99,2 đubriva, građ. kamen, cementno-betonske mešavine

Plana Paraćin 98,5-99 staklarstvo, stočna hrana, građ. kamen

Kaona Kučevo 90,5-92 metalurgija, putogradnja




Cene kamionskog prevoza različitih kamenoloma se veoma razlikuju. Zbog toga se može iskoristiti sledeći obrazac za obračun troškova kamionskog transporta za kamion zapremine sanduka oko 17 m3, odnosno nosivosti 25 t drobljenog krečnjaka (za nasipnu masu od 1,5 t/m3):

C = 2L x K1 x K2 x K3 (din/turi)

gde su:

2L- dužina transporta (odlazak-povratak), km

K1 – Potrošnja goriva po pređenom km, l/km (usvojeno 0,35 l/km)

K2 – Nabavna cena goriva, din/l (usvajamo 75 din/l)

K3 – Zbirni kalkulacioni koeficijent (plate, amortizacija, osiguranje), 3

Na osnovu navedenog obrasca pregled cena prevoza krečnjaka od kamenoloma do termoelektrana je dat u Tabeli 5.8.2.:

Tabela 5.8.2. Pregled cena prevoza krečnjaka od kamenoloma do termoelektrana

Kamenolom Udalejnost drumskim putem, km Cena kamionskog transporta, dinara/t krečnjaka

d.o.o. Zorka-Alas-Kamen Jazovnik 20 128,00

a.d. Kamenolom Gajića stena 75 472,50

DP Ravnaja Ravnaja 110 693,00

DP Erozija Podbukovi 90 567,00

a.d. Jelen Do Jelen Do 165 1039,50

PP Kolubara-Osečenica Rujevački krš 75 472,50

a.d. Granit-Peščar Rujevac 75 472,50




5.9 Karakteristike izlaznih dimnih gasova

Osim količine generisanog SO2, ključni faktor potreban za projektovanje sistema odsumporavanja predstavljaju fizičke karakteristike struje dimnih gasova koja dolazi u sistem za odsumporavanje. Karakteristike koje su od značaja prvenstveno su zapremina struje gasova, njena temperatura i pritisak, pri čemu zapremina gasova ima najveći uticaj na sistem odsumporavanja.

Zapreminu struje gasova, kao i ranije razmatranu količinu generisanog SO2, može biti teško odrediti za potrebe projektovanja sistema za odsumporavanje, jer ne samo da predstavlja vremenski promenljivu veličinu, već zavisi i od niza faktora kao što su opterećenje postrojenja, višak vazuha pri sagorevanju, izlazne temperature struje nakon zagrejača vaduha, curenja zagrejača vazduha i vazduha na putu od kotla do ulaza u postrojenje za OGD.

Za termoenergetske objekte uobičajeno je da se za projektovanje sistema odsumporavanja dimnih gasova uzmu isti podaci o struji dimnih gasova kao i za elektrofiltarsko postrojenje. Ipak, neke kompanije preferiraju da uzmu nešto više vrednosti koje za posledicu imaju povećanje očekivane zapremine struje gasa i porast pritiska. Kako dimenzionisanje ulaznog i izlaznog kanala gasova, apsorbera i ostalih elemenata, a samim tim i investicioni troškovi, direktno zavise od zapremine ulazne struje gasa, odabrana vrednost ima višestruk značaj.

Temperatura struje dimnih gasova utiče na bilans vode u okviru sistema za odsumporavanje i izbor materijala prilikom konstruisanja sistema. Uobičajena projektna temperatura na ulazu u sistem za odumporavanje iznosi oko 150–160oC ili niže, ali gubitak vazduha u nekom od zagrejača vazduha može prouzrokovati porast temperature i do preko 370°C i to u veoma kratkom vremenskom periodu. Iz navedenog razloga sistem za odsumporavanje mora biti projektovan tako da može odreagovati na iznenadne skokove temperature bez uzrokovanja oštećenja na opremi.

Pritisak struje gasa, osim što utiče na zapreminu same struje, koristi se za i dimenzionisanje svih elemenata sistema potrebnih za manipulaciju gasnom strujom: ventilatora, gasnih kanala, prigušnica kao i apsorbera. Uobičajeni pritisak na ulazu u sistem za odsumporavanje iznosi oko 200-400Pa, ali je sistem često projektovan tako da izdrži skokovite promene pritiska koje mogu nadmašiti i vrednost od 1000Pa, čime se obezbeđuje da ne dođe do oštećenja materijala i konstrukcije ukoliko je put dimnih gasova ka dimnjaku blokiran. Oprema sistema za odsumporavanje takođe mora biti u mogućnosti da izdrži maksimalni negativan pritisak koji je rezultat efekta prirodne promaje kroz dimnjak. Ova vrednost obično se kreće u rasponu od -100 do -200Pa.



Zaključak

Zaključak Fabrike izbegavaju ugradnju filtara zbog njihove visoke cene. Da bi sprečili ovu pojavu, čelni ljudi Ministarstava zaštite životne sredine uvode kazne za sve fabrike koje ne poštuju propise o zaštiti životne sredine. Reč je o novčanim kaznama koje su skuplje od ugradnje filtara, tako da će fabrikama biti isplativije da ugrade filtre. Najveći zagađivač u Srbiji je „Elektroprivreda Srbije“ koja planira da do 2015. godine uloži 1,2 milijarde evra da bi smanjila zagađenje vazduha i zemljišta iz svojih elektrana i tako dostigne ekološke standarde Evropske Unije. EPS planira zamenu filtara na dimnjacima, izgradnju postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova kao i savremenije odlaganje pepela i šljake.

Kao nus proizvod prilikom odsumporavanja dimnih gasova dobija se gips, koji se prodaje na tržištu kao materijal potreban u građevinskoj industriji i time se smanjuju troškovi elektrane vezani za odsumporavanje.

U prvom poglavlju opisani su problemi emisija zagađujućih komponenata i njihov uticaj na životnu sredinu. Dat je pregled nekoliko najbitnijih međunarodnih Protokola o zaštiti životne sredine i zaštiti vazduha i usaglašavanje Srbije sa tim međunarodnim Protokolima. Opisani su i najnoviji važeći zakoni i propisi Republike Srbije iz oblasti zaštite životne sredine i zaštite vazduha.

U drugom poglavlju je dat kratak istorijat EPS i istorijat i opis rada TE „Nikola Tesla B“. Dat je pregled emisija SO2 iz TENT B, kao i program mera za smanjenje emisije i zaštite životne sredine koje se odnosi na pomenutu termoelektranu.

U trećem poglavlju je opisano kojim se postupcima može ukloniti SO2 iz dimnih gasova. Dat je pregled osnovnih postrojenja kroz koje se kreće dimni gas: Kotao, elektrofiltar, apsorber i dimnjak. Nabrojana je oprema sistema za odsumporavanje dimnih gasova mokrim postupkom.

U četvrtom poglavlju su odrađeni materijalni i toplotni bilans kotlova (po bloku), toplotni bilans postrojenja za odsumporavanje, kao i materijalni bilans hidrociklona. Dat je tabelarni prikaz izračunatih vrednosti radi lakšeg odabira postrojenja za odsumporavanje i dimenzionisanja apsorbera.

U petom poglavlju je dimenzionisan apsorber sa svim potrebnim priključcima postrojenja za odsumporavanje i dato je idejno rešenje za odsumporavanje i lokaciju za postrojenja za odsumporavanje i opis opreme.

Na TE „Nikola Tesla B“ postoje 2 kotla instalisane snage 620 MW. Posle utvrđivanja emisije SO2 u atmosferu, zaključak je da emisija prelazi granične vrednosti. Granična vrednost dozvoljene emisije pri referentnom zapreminskom udelu kiseonika od 6% je 200 mg/m3 u skladu sa važećim zakonskim regulativama. S obzirom na to da je u proračunu dobijena veća vrednost (2846,25 mg/m3), to znači da je potrebno postrojenje za uklanjanje sumpora iz dimnog gasa, tj. postrojenje za odsumporavanje. Proračun je rađen pri protoku goriva od 251 kg/s (904 t/h) [1]. U apsorber je potrebno dovesti vodu za hlađenje gasova, čiji je protok 993,43 kg/s. U gornji deo apsorbera se dovodi 1/5 vode, dok se u donji deo dovodi 4/5 vode. Maseni protok vazduha koji je potreban za obezbeđivanje dovoljne količine kiseonika iznosi 2,1375 kg/s, a maseni protok vazduha potreban za transport sprašenog krečnjaka je 3,3678 kg/s. Usvojena temperatura na ulazu u apsorber iznosi 125°C a na izlazu iz apsorbera 65°C. Na osnovu ovih, i ostalih proračunatih vrednosti, dimenzionisan je apsorber sa svim potrebnim priključcima za dovod i odvod radnih fluida. Iz apsorbera izlazi gips čiji je maseni protok 941,01 kg/s. Iz gipsa se izdvaja krečnjak koji se kroz odvod za recirkulaciju vraća u proces.



Spisak korišćenih oznaka

Spisak korišćenih oznaka:

Oznaka Veličina Jedinica

A Površina poprečnog preseka m2

A Maseni udeo pepela u uglju %

a Stranica kvadrata poprečnog preseka m

a Zapreminski udeo kiseonika u vazduhu m3/m3

C Maseni udeo ugljenika u uglju m3/m3

c Koncentracija mg/m3

cp Specifični toplotni kapacitet kJ/m3·°C

de Ekvivalentni prečnik m

du Unutrašnji prečnik cevi m

Ds Spoljni prečnik omotača apsorbera m

g Ubrzanje sile zemljine teže m/s2

H Maseni udeo vodonika u gorivu %

Hd Donja toplotna moć goriva kJ/kg

h Visina apsorbera m

m Masa kg

m

Maseni protok kg/s

N Maseni udeo azota u uglju %

O Maseni udeo kiseonika u uglju %

O2,min Minimalna potrebna količina kiseonika za sagorevanje m3/kg

Q

Količina toplote kW

p Pritisak N/m2

r Zapreminski udeo %

S Maseni udeo sumpora u gorivu %

S Odnos faza mm

T Apsolutna temperatura K

t Termodinamička temperatura °C

V Zapremina m3

Vv,stv Stvarna zapremina vazduha za sagorevanje m3/kg

Vv,min Minimalna zapremina vazduha za sagorevanje m3/kg

V

Zapreminski protok m3/s

W Maseni udeo vlage u uglju %



Spisak korišćenih oznaka

w Brzina strujanja m/s

x Maseni udeo kg/kg

X Masena koncentracija kg/kg

η Stepen korisnosti -

λ Koeficijent viška vazduha -

ρ Gustina kg/m3



Literatura

Literatura

1. Studija Energoprojekt „Entel“ S06002: Pravci optimalnog smanjenja emisija sumpornih oksida iz termoelektrana EPS-a, 2006.

2. Stojanović Z., M. Milić, M. Jovanović: Upravljanje procesom sagorevanja u kotlovima blokova TENT B (2 x 620 MW)

3. Stevanović V., S. Prica, B. Maslovarić: Termohidraulika cevnih sistema kotlova na blokovima B1 i B2 termoelektrane „Nikola Tesla B“

4. Bogner, M.: Termotehničar 1 i 2, Mašinski fakultet, Beograd, 2004.

5. Kozić, Đ., B. Vasiljević, V. Bekavac: Priručnik za termodinamiku u jedinicama SI, Mašinski fakultet, Beograd, 2008.

6. Jankes G., M. Stanojević, M. Karan, M. Stamenić: Industrijske peći i kotlovi, Mašinski fakultet, Beograd, 2001.

7. Bogner, M., A. Petrović,: Konstrukcije i proračuni procesnih aparata, Mašinski fakultet, Beograd, 1991.

8. Cupać. S.: Idejni projekat parnog bloka sa natkritičnim parametrima, Diplomski (M.Sc) rad, Beograd, 2010.

9. Filipović N.: Idejno rešenje prečišćavanja dimnih gasova iz postrojenja za iskorišćenje otpadnih materijala fabrike celuloze u kotlu kapaciteta 70 t/h vodene pare, Diplomski rad, Beograd, 2008.

10. Andrić. S.: Idejno rešenje opreme za odsumporavanje dimnih gasova postupkom LILAC, u TE „Nikola Tesla A“ snage 2 x 210 MW, Diplomski rad, Mašinski fakultet, Beograd, 2004.

11. Pušonjić, P.: Idejno rešenje opreme za odsumporavanje dimnih gasova polusuvim postupkom NID, na kotlu snage 210MW, Diplomski rad, Mašinski fakultet, Beograd, 2005.

12. Horšić. Z.: Idejno rešenje opreme za odsumporavanje dimnih gasova mokrim postupkom za termoelektranu na ugalj kapaciteta 220 MW, Diplomski rad, Mašinski fakultet, beograd, 2007.

13. Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC): Draft Reference Document on Best Available Techniques for Large Combustion Plants

14. Direktiva 96/61/EC koja se odnosi na integrisano sprečavanje i kontrolu zagađenja životne sredine

15. Direktiva 1999/32/EC koja se odnosi na smanjenje sadržaja sumpora u tečnim gorivu

16. Direktiva 2001/80/EC koja se odnosi na ograničenja nekih zagađujućih materija iz velikih ložišta u vazduh

17. Direktiva 2001/81/EC koja se odnosi na smanjenje emisija pojedinih zagađujućih materija donošenjem nacionalnih kvota emisija

18. Službeni glasnik Republike Srbije , broj 36/2009, Zakon o zaštiti prirode, Zakon o izmenama i dopunama Zakona o zaštiti prirode, Zakon o zaštiti vazduha, Zakon o izmenama i dopunama Zakona o zaštiti životne sredine

19. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 88/2010, Zakon o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu, Zakon o izmenama i dopunama Zakona o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu



Literatura

20. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 135/2004, Zakon o zaštiti životne sredine, Zakon o proceni uticaja na životnu sredinu, Zakon o izmenama i dopunama Zakona o strateškoj proceni uticaja na životnu sredinu, Zakon o integrisanom sprečavanju i kontroli zagađivanja životne sredine, Uredba o vrstama aktivnosti i postrojenja za koje se izdaje integrisana dozvola, Uredba o utvrđivanju kriterijuma za utvrđivanje statusa posebno ugrožene životne sredine, statusa ugrožene životne sredine i za utvrđivanje prioriteta za sanaciju i remedijaciju

21. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 88/2007 (Međunarodni ugovori), Zakon o potvrđivanju Kjoto protokola uz okvirnu konvenciju UN o promeni klime

22. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 19/2006, Pravilnik o graničnim vrednostima, metodama merenja imisije, kriterijumima za uspostavljanje mernih mesta i evidenciji podataka

23. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 5/2002, Pravilnik o bližim uslovima koje moraju da ispunjavaju stručne organizacije koje vrše merenja emisije i imisije

24. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 7/2011, Pravilnik o utvrđivanju usklađenih iznosa naknade za zagađivanje životne sredine

25. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 41/2010, Pravilnik o Listi opasnih materija i njihovim količinama i kriterijumima za određivanje vrste dokumenata koje izrađuje operater seveso postrojenja, odnosno kompleksa

26. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 65/2008, Strategija uvođenja čistije proizvodnje u Republici Srbiji

27. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 60/2009, Uredba o listama otpada za prekogranično kretanje, sadržini i izgledu dokumenata koji prate prekogranično kretanje otpada sa uputstvima za njihovo popunjavanje

28. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 84/2005, Uredba o utvrđivanju liste projekata za koje je obavezna procena uticaja i liste projekata za koje se može zahtevati procena uticaja na životnu sredinu, Uredba o sadržini programa mera prilagođavanja rada postojećeg postrojenja ili aktivnosti propisanim uslovima

29. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 113/2005, Uredba o merilima i uslovima za povraćaj, oslobađanje ili smanjenje plaćanja naknade za zagađivanje životne sredine

30. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 71/2010, Uredba o graničnim vrednostima emisija zagađujućih materija u vazduh

31. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 75/2010, Uredba o izmenama i dopunama uredbe o uslovima za monitoring i zahtevima kvaliteta vazduha

32. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 22/2010, Uredba o postupanju sa supstancama koje oštećuju ozonski omotač, kao i o uslovima za izdavanje dozvola za uvoz i izvoz tih supstanci

33. Službeni glasnik Republike Srbije, broj 17/2009, Strategija uvođenja čistije proizvodnje u Republici Srbiji

34. http://www.eps.rs/

35. http://www.tentesla.com/

36. http://www.wikipedia.org/



Prilog: Grafička dokumentacija

Prilog: Grafička dokumentacija

Naziv crteža Broj crteža Format

Situacija postrojenja za ODG na TENT B1 i B2 01.00.00 A3

Tehnološka šema postrojenja za ODG na TENT B1 i B2 02.00.00 A1

Apsorber 03.00.00 A1

Priključak DN 175 04.00.00 A4

idejno rešenje postrojenja za odsumporavanje dimnih gasova na termoelektrani nikola tesla b mokrim...

Documents