Emise TZL a SO2 při výpočtu elektřiny

Emise ze zvláště velkých, velkých a středních zdrojů se dle zákona o ochraně ovzduší č. 86/2002 Sb. stanovují především měřením. Měřením se zjišťuje emise těch látek, pro které má zdroj stanoveny emisní limity. Měření emisí slouží jednak ke kontrole stanovených emisních limitů, jednak pro účely zpoplatnění ke stanovení množství emisí.

Podrobnosti o zjišťování znečišťujících látek uvádí nařízení vlády č. 352/2002 Sb. v § 9 a vyhláška MŽP č. Podle uvedeného § 9, čl. 6 a 7 lze u spalovacích zdrojů ve vybraných případech, kdy se nemusí provádět měření (TZL při spalování výlučně plynného paliva nebo SO2 při spalování kapalného paliva se zaručeným obsahem síry, který zaručuje splnění emisního limitu), stanovit emise výpočtem použitím tzv. emisních faktorů. Výpočtem se dále stanovují emise hlavních zpoplatněných látek v těch případech, kdy u zdroje nejsou předepsány emisní limity. Jedná se o SO2 u středních zdrojů spalujících kapalná paliva s obsahem síry max. 1 % a o organické látky u spalovacích zdrojů mimo spalování dřeva a biomasy.

Emisní faktor je střední měrná výrobní emise dané znečišťující látky typická pro určitou skupinu zdrojů a představuje poměr hmotnosti do ovzduší přecházející znečišťující látky ke vztažné veličině, kterou u spalovacích zdrojů je hmotnost paliva u tuhých a kapalných paliv nebo objem paliva u plynných paliv. Emisní faktory se stanovují buď měřením na zdrojích daného typu nebo výpočtem v případech, kde lze aplikovat tzv. bilanční metodu. Typickým případem aplikace bilanční metody je stanovení emisních faktorů TZL a SO2 při spalování tuhých paliv, kde výchozí veličinou je obsah popela, resp. obsah síry v původním palivu.

Hodnoty emisních faktorů u spalovacích zdrojů jsou podle druhu paliva a druhu topeniště uvedeny v Příloze č. 5 nařízení vlády č. 352/2002 Sb. S použitím uvedených emisních faktorů lze u daného spalovacího zdroje s předpokládanou hodinovou, resp. roční spotřebou paliva jednoduše přibližně stanovit hodinové, resp. roční emitované množství příslušné znečišťující látky a poplatky za znečišťování.

Jako názorný příklad jsou uvedeny roční emise a poplatky u tří hlavních znečišťujících látek TZL, SO2 a NOx u parního středotlakého kotle s pásovým pohazovačem o jmenovitém parním výkonu 8 t.h-1, který spaluje směs hnědouhelných hruboprachů s výhřevností QN = 15,01 MJ.kg-1. Roční spotřeba paliva s uvažováním skutečného výkonu kotle a letní odstávky je 5,87.106 kg. Kotel je vybaven suchým mechanickým odlučovačem a elektrickým odlučovačem s dosahovanou účinností odlučování 99,5 %, takže výsledný emisní faktor zdroje pro TZL je pouze 0,269 kg.t-1. Předpokládané roční emise uvažovaných znečišťujících látek jsou potom následující:

Čtěte také: Vše o emisních normách

• Mr,TZL = 1 570 kg
• Mr,SO2 = 66 918 kg
• Mr,NOx = 17 610 kg

Přibližné stanovení koncentrace znečišťující látky a posouzení, zda je možno předpokládat splnění emisních limitů, je mnohem komplikovanější. Výpočet vychází ze skutečnosti, že hmotnostní tok emisí dané znečišťující látky je dán součinem objemového průtoku plynu (spalin) a hmotnostní koncentrace znečišťující látky, vztažené na podmínky, při kterých je objemový průtok plynu vyjádřen (např. suchý plyn, normální podmínky nebo suchý plyn, normální podmínky a referenční obsah kyslíku).

Výpočet koncentrace předpokládá proto nejenom znalost hmotnostního toku dané znečišťující látky, ale i objemového průtoku spalin za definovaných podmínek. Při stanovení koncentrace znečišťující látky lze s výhodou pracovat pouze s emisemi a objemy spalin vztaženými na jednotku množství použitého paliva, např. kg u tuhých a kapalných paliv a m3 u plynných paliv. Cílem výpočtu je stanovení koncentrace znečišťující látky za podmínek, při kterých je stanoven příslušný specifický emisní limit a její porovnání s hodnotou emisního limitu.

Pro výpočet objemu spalin použijeme vztah (22). Emisní faktor pro SO2 se dle tab. 11 stanoví jako fSO2 = 19.Sp kg.t-1, kde Sp je sirnatost v původním palivu v %. Dosazením za Sp = 0,6 dostaneme fSO2 = 11,4 kg.t-1 = 11 400 mg.kg-1. Spálením 1 kg původního paliva vznikne hmotnostní množství SO2, MSO2 = 11 400 mg. Koncentraci SO2 v suchém plynu za normálních podmínek a referenčním obsahu kyslíku ve spalinách CSO2,s,NR stanovíme výpočtem dle (6), kde za referenční obsah O2 v plynu ωO2R dosazujeme 6 % (viz Příloha č. 4 k nařízení vlády č. 352/2002 Sb., zde tab. 3). Výpočtem vyplývá CSO2,s,NR = 2 042 mg.m-3, což je hodnota, která je nižší než hodnota emisního limitu SO2 pro velké a střední zdroje spalující tuhá paliva 2 500 mg.m-3 (tab. 3).

Jako příklad 2 jsme vybrali výpočty předpokládaných koncentrací NOx a CO pro pravděpodobně nejvíce se vyskytující aplikace v současné praxi - plynový kotel na zemní plyn s atmosférickým hořákem. Emisní faktory pro NOx a CO u plynového kotle s jmenovitým výkonem 300 kW jsou dle hodnot v tab. 13 následující: fNOx = 1920 kg.10-6m-3 a fCO = 320 kg.10-6m-3. Spálením 1 m3 zemního plynu tedy průměrně vzniká MNOx = 1 920 mg NOx a MCO = 320 mg CO. Koncentrace NOx a CO v suchém plynu za normálních podmínek a referenčním obsahu kyslíku ve spalinách CNOx,s,NR a CCO,s,NR stanovíme výpočtem dle (6), kde za referenční obsah kyslíku v plynu ωO2R dosazujeme u spalovacích zařízení spalujících plynná paliva hodnotu 3 % (viz Příloha č. 4 k nařízení vlády č. 352/2002 Sb. a zde tab. 6). Výpočtem vyplývá CNOx,s,NR = 206,7 mg.m-3 a CCO,s,NR = 34,6 mg.m-3.

Z výpočtu předpokládaných koncentrací a porovnání s odpovídajícími hodnotami emisních limitů vyplývá zjištění, že u NOx se mírně překračuje hodnota emisního limitu pro kotle spalující plynná paliva 200 mg.m-3 (tab. 6) a u CO je hodnota předpokládané koncentrace nižší než hodnota emisního limitu 100 mg.m-3. "Překvapující" zjištění u NOx je způsobeno skutečností, že na jedné straně je hodnota emisního limitu pro NOx relativně nízká a na druhé straně je použitý emisní faktor pro NOx, jako střední hodnota měrných výrobních emisí u podobných zdrojů, relativně vysoký.

Čtěte také: Více o pamětních emisích

V příspěvku jsou objasněny základní pojmy při spalování paliv, objasněny mechanismy vzniku základních znečišťujících látek při spalování fosilních paliv, dřeva a biomasy a jejich působení v ovzduší zejména na lidský organismus. Blíže je popsána nová legislativa v ochraně ovzduší se zaměřením na spalovací zdroje. Jsou vysvětleny základní pojmy v ochraně ovzduší, uvedena kategorizace spalovacích zdrojů a shrnuty základní povinnosti provozovatelů těchto zdrojů. Je podána informace o zjišťování emisí znečišťujících látek, poplatcích za znečišťování. Velká pozornost je věnována stanoveným emisním limitům pro velké a střední spalovací zdroje. Stručně jsou shrnuty i povinnosti provozovatelů malých spalovacích zdrojů.

Zvláštní pozornost je věnována přibližnému stanovení emisí a koncentrací základních znečišťujících látek výpočtem. Pro tyto účely jsou u jednotlivých druhů paliv a topenišť uvedeny hodnoty emisních faktorů těchto látek. Je uveden příklad výpočtu ročních emisí tří hlavních znečišťujících látek - TZL, SO2 a NOx. Pro účely přibližného stanovení koncentrací znečišťujících látek a jejich porovnání s emisními limity jsou uvedeny přepočítávací vztahy pro koncentrace znečišťující látky, je naznačen přesný postup stanovení spotřeby spalovacího vzduchu a objemu vzniklých spalin a jsou uvedeny přibližné vztahy pro stanovení těchto objemů při spalování, které vyžadují pouze znalost výhřevnosti paliva, přebytku spalovacího vzduchu.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

tags: #emise #tzl #so2 #pri #vypoctu #elektrinu

Oblíbené příspěvky:

• Zoo Dvůr Králové a životní prostředí
• Zapsaný spolek a poplatky za odpad
• Tipy na oblečení pro fotografy
• Trénink venku Hradec Králové
• Inspirace v Přírodě