prin norme de emisie: norme privind valorile concentratiilor maxime admisibile ale unor substante poluante in atmosfera;

PAGE 1

CAPITOLUL 3TEHNOLOGII CURATE DE PRODUCERE A ENERGIEI (11p)3.1.Cogenerarea tehnologie curat de producere a energiei

Strategiile de dezvoltare au ca obiective prioritare creterea eficienei energetice i identificarea de noi resurse energetice (dezvoltarea energiilor neconvenionale) concomitent cu protejarea mediului.

n ultimii 30 de ani Comunitatea European a adoptat un evantai de msuri legislative care urmresc protejarea mediului i nlturarea efectelor polurii, fixnd normele de calitate ecologic. Legislaia n domeniul mediului la nivelul Comunitii Europene, constituie baza de referin pentru rile membre i reprezint un exemplu de colaborare suprastatal.

Activitatea uman determin dou categorii principale de impact asupra mediului ambiant:

consumul, ca materii prime, a resurselor naturale neregenerabile, ceea ce conduce la srcirea i agresarea mediului;

emisiile n mediul ambiant a diferitelor substane rezultate n urma activitiilor, conducnd la degradarea acestuia n timp.

Dezvoltarea industrial i demografic, precum i raportul producie-consum, a condus la creterea consumului de materii prime dar i a cantitii de deeuri i substane poluante emise n atmosfer.

Fa de aceast realitate, politica european actual n domeniul mediului are ca obiective principale:

protecia i mbuntirea calitii mediului;

protejarea sntii oamenilor;

utilizarea raional a resurselor naturale.

Aplicarea acestei politici se bazeaz pe urmtoarele principii:

protejarea mediului;

poluant pltitor;

solidaritatea tuturor factorilor care pot contribui la protejarea mediului.

Din aceste considerente, preocuprile actuale n domeniul utilizrii energiei dar i n cel al producerii acesteia, sunt orientate ctre aplicarea tehnologiilor curate de consum i producere (tehnologii care produc mai bine i cu o poluare mai redus).

Cogenerarea, ca soluie de producere combinat i simultan a energiei electrice i termice, prin avantajele energetice, economice i ecologice pe care le prezint, conform Protocolului de la Kyoto, se ncadreaz n categoria tehnologiilor curate de producere a energiei.

Arderea combustibililor convenionali n surse staionare i mobile reprezint activitatea uman cu cea mai mare pondere i rspndire, rspunztoare de ncrcarea atmosferei cu un complex de poluani gazoi i solizi de natur anorganic i organic.

Pentru analiza impactului asupra mediului a diferitelor instalaii de cogenerare, n domeniul legislativ sunt stabilite principalele categorii de instalaii, restriciile impuse prin lege fiind stabilite n concordan cu aceste clase (categorii) de instalaii. n ceea ce privete instalaiile de cogenerare (turbinele i motoarele) , n legislaia aferent proteciei mediului din rile Uniunii Europene (UE), acestea sunt incluse n categoria mici instalaii de ardere. n aceast categorie sunt incluse toate instalaiile de cogenerare (turbine, motoare termice ) cu puteri termice intrate (a combustibilului utilizat) mai mici de 50 MWt. Celelalte instalaii, cu puteri termice mai mari de 50 MWt sunt sub incidena altor directive europene i anume acelea referitoare la limitarea emisiilor poluante atmosferice emise de instalaiile de ardere cu putere (termic a combustibilului utilizat) mai mare de 50MWt . Poluanii rezultai din arderea combustibililor fosili conduc nu numai la deteriorarea calitii atmosferei, ci i a celorlali factori de mediu, biotici i abiotici, afectnd astfel, direct sau indirect, omul.

Astfel, s-a ajuns n situaia impunerii de restricii privind cantitile de poluani ce pot fi evacuate de ctre fiecare ar, la nivel global, respectiv de ctre fiecare companie, la nivel local. De asemenea, din cauza schimbrilor climatice generale cauzate n principal de poluare, s-au luat msuri de limitare a cantitilor de poluani emii prin:

creterea randamentelor instalaiilor de depoluare, introducerea de tehnologii noi,

mbuntirea proceselor tehnologice sau schimbarea acestora cu unele mai puin poluante;

nlocuirea combustibililor clasici neregenerabili si poluani cu surse regenerabile, cum sunt energia solar, eolian, biomas i nu n ultimul rnd hidrogenul.

3.2.Aspectele legislative privind limitele admisibile ale emisiilor aferente diferitelor instalaii de cogenerare Limitarea emisiilorCadrul legislativ din domeniul proteciei mediului i propune prevenirea i reducerea polurii de orice natur, conservarea i pstrarea calitii factorilor de mediu, gospodrirea responsabil a resurselor naturale i evitarea supraexploatrii, reconstrucia ecologic a zonelor afectate de poluarea produs de activitile antropice i fenomenele naturale distructive i pstrarea unui echilibru ntre mediul natural i calitatea vieii. (3.1(, (3.2(.

ntruct instalaiile de ardere a combustibililor clasici se situeaz pe unul dintre primele locuri n ceea ce privete poluarea mediului ambiant, s-a considerat normal s se fixeze pentru acestea valori limit ale emisiilor nocive la coul de fum. Asemenea norme au fost elaborate n toate rile industrializate din lume, ele fiind mai mult sau mai puin severe, n funcie de specificul fiecrei ri, de combustibilii utilizai, de puterea termic unitar a grupului energetic, de durata de via rezidual a instalaiilor, de nivelul de dezvoltare a tehnologiilor de ardere i curire a gazelor de ardere etc. n acest sens, n Romnia, Ministerul Apelor Pdurilor i Proteciei Mediului a elaborat Ordinul nr. 462/1993 Norme de limitare a emisiilor de poluani pentru instalaiile de ardere.

Funcionarea centralelor de cogenerare (trigenerare), n Romnia, se desfaoara sub incidena Ordinului 462/1993. (15.3(

Actul normativ prevede att condiiile tehnice privind protecia atmosferei precum i si normele metodologice privind determinarea emisiilor de poluanti atmosferici produsi de surse stationare.

Prin norme de emisie se ineleg normele privind valorile concentratiilor maxime admisibile n atmosfer ale unor substane poluante.

Actul legislativ mai sus menionat se refer att la instalaiile care urmeaza a intra in functiune, ct si la cele existente transformate, dezvoltate sau retehnologizate, atunci cnd aceste amenajari conduc la degajarea de emisii mai mari sau diferite de cele anterioare, cheltuieli de realizare mai mari decit jumatate din costul unei instalatii similare noi.

Limitarea preventiv a emisiilor la instalatiile de cogenerare noi presupune urmatoarele aspecte:

instalatiile stationare noi trebuie echipate cu sisteme de retinere a poluantilor inca de la darea lor in functiune si exploatate pe tot parcursul existentei lor, astfel incit sa fie respectate normele de limitare a emisiilor prevazute de prezentele conditii tehnice; masurile si lucrarile destinate a asigura incadrarea emisiilor de poluanti in limitele impuse se examineaza de autoritatea competenta pentru mediu, care emite acordul de mediu la documentatia de investitii privind instalatia stationara noua si autorizatia de mediu, la punerea in functiune a instalatiei respective.

n cazul unor emisii pentru care prezentele conditii tehnice nu prevad limite, pe baza propunerii documentare a proiectantului instalatiilor, autoritatea pentru mediu stabileste o norma de emisie preventiva, in conformitate cu normele din tari europene dezvoltate industrial, cu conditia ca aceasta sa poata fi realizabila pe plan tehnic, iar tehnologia aplicabila sa fie economic suportabila. La stabilirea acestor norme se va tine seama de nivelul imisiilor din zona de amplasare a instalatiilor noi, precum si de tipul si marimea celorlalte emisii existente, urmind a se aplica tehnica de depoluare, in primul rind la acele surse unde reducerea emisiilor va fi semnificativa si economic suportabila.

Declararea i supravegherea emisiilor centralelor de cogenerare existente se face conform aceluiai act legislativ mai sus menionat.Detinatorii legali ai instalatiilor de cogenerare existente trebuie sa furnizeze autoritatii pentru mediu informatii cu privire la:

natura si cantitatea emisiilor de poluanti si variatia lor in timp;

locul de evacuare a emisiilor, inaltimea (de la sol) la care se produce evacuarea si alte caracteristici ale evacuarii; declararea emisiilor se stabileste de detinatorul instalatiei, pe baza de masuratori sau de bilant cantitativ al substantelor utilizate.

Supravegherea emisiilor se face sistematic, urmrindu-se nivelurile emisiilor si asigurarea incadrrii in limitele impuse.Evaluarea nivelurilor emisiilor se realizeaza prin masuratori n cadrul instalatiilor de cogenerare efectuate prin forte proprii sau prin terti. La stabilirea programului de masuratori se vor avea in vedere particularitatile tehnologice ale instalatiilor respective.

Aprecierea emisiilor

Valorile masurate vor fi comparate cu valorile de referinta precizate in normele de limitare a emisiilor, prevazute in anexele Ordinului 462/1993.

Se considera ca este respectata norma de limitare a emisiei, atunci cind nici una dintre mediile determinate pentru indicatorii specifici instalatiei, nu depaseste valoarea limita inscrisa in anexele actului normativ n conditii tehnice precizate.

n cazul masurarii permanente a emisiilor, valorile limita sint considerate respectate, daca in decursul unui an calendaristic se respect urmatoarele condiii:

nici o medie zilnic nu depaseste valoarea limita, cu exceptia perioadelor de porniri-opriri ale instalatiilor;

97% din totalul mediilor orare nu depasesc de 1,2 ori valoarea limit;

nici una dintre mediile orare nu depaseste dublul valorii limita.n cadrul acestui act legislativ instalaiile de cogenera sunt ncadrate n categoria instalaiilor de ardere sub 100 MWt, nefiind specificate subdomeniile de puteri pentru instalaiile de mic i medie putere de cogenerare (conform clasificrii efectuate n paragrafele anterioare).De aceea, avnd in vedere integrarea Romniei n UE, funcionarea centralelor de cogenerare (trigenerare) de mic i medie putere, trebuie s respecte normele AT pentru implementarea Directivei IPPC privind valorile limit de emisie pentru instalaiile de ardere sub 50MWt. (Document nr. 360039.19.RP.135J)n paragrafele urmtoare sunt prezentate valorile limit admisibile ale emisiilor pentru toate tipurile de instalaii care intr sub incidena acestui document. (3.4(, (3.5(

Diferenierea valorilor limit de referin s-a fcut avnd n vedere urmtoarele aspecte:

tipul instalaiei:

-instalaii de ardere (cazane aferente ciclului de cogeneratre cu turbina cu abur);-turbina cu gaze;-motor termic. tipul combustibilului utilizat:

-combustibil convenional;-combustibil regenerabil.

clase de puteri caracteristice (specifice fiecrui tip de echipament); condiii de funcionare (specifice fiecrui tip de echipament).I.Instalaii de ardere (cazane aferente ciclului de cogenerare cu TA), tabelul 3.1. (3.3(n tabelul 3.1 sunt prezentate prevederile legislative privind limitele admisibile ale emisiilor aferente acestor tipuri de instalaii. Acestea sunt structurate n funcie de tipul combustibilului, puterea termic a instalaiilor precum si alte conditii specifice menionate n cele ce urmeaz.

Tabelul 3.1.

Instalaii de ardere ciclu cu TA

Tip combustibilTip emisie

Emisii de prafOxizi de azotMonoxid de carbonOxizi de sulfSubstante organice

mg/m3g/m3g/m3g/m3mg/m3

solidpeste 5 MWt:Lemn netratat:0.250.15pat fluidizat: 0.3510

sub 5 MWt: 50Alti combustibili pat fluidizat:0.30crbune dur:1.3

sub 2.5 MWt: 100Carbune (pat fluidizat):0.15Alti comb. 1.0

lichidMetanol, etanol, uleiuri vegetale: 1Uleiuri de nclzire: 0.18,0.20,0.25 (funcie de temp.)0.080.85-

Alti comb.:50Alti comb. 0.35

gazosdin retea publica, lichefiat, hidrogen, biogaz: 5din retea publica: 0.10,0.11,0.15 (funcie de temp.)din retea publica: 50Vezi obs4-

Alte gaze: 10Alte gaze: 0.20Alte gaze: 80

Observaii1.Tipuri de combustibilA. Combustibil solid (convenional i regenerabil) se consider: crbune, cocs, inclusiv cocs petrolier, brichete de carbune, brichete de turba, turba bituminoasa sau lemnul netratat, cu o capacitate termic de ardere de sub 50 MWt.

Valori de referinta : Standardele de emisie ale instalaiilor de ardere folosind carbune, cocs, inclusiv cocs petrolier sau brichete de carbune, trebuie sa se refere la un continut de oxigen in gazul de ardere de 7%, iar pentru cele care folosesc brichete de turba, turba bituminoasa sau lemn netratat de 11%;B. Combustibil lichid (convenional i regenerabil) (15.3( se consider:uleiuri de incalzire, bitum natural emulsionat, metanol, etanol, uleiuri vegetale netratate sau esteri metilici din uleiuri vegetale, cu o capacitate termica de ardere sub 50 MWt.Valori de referinta: Standardele de emisie trebuie sa se refere la un volum de oxigen in gazeul de ardere de 3%.

C. Combustibil gazos (convenional i regenerabil) se consider: gaz de la cuptoarele de cocserie, gaz de mina, gaz de la otelarii, gaz de rafinarie, gaz de sinteza, gaz de la produsele petroliere, de la exploatarea tertiara a titeiului, biogaz, gaz natural netratat, gaz lichefiat, gaz de la reteua publica de alimentare cu gaz sau hidrogen, cu o capacitate termica de ardere sub 50 MWt.Valori de referinta: Standardele de emisie trebuie sa se refere la un volum de oxigen in gazele de ardere de 3%.

2.Emisiile de monoxid de azot si dioxid de azot din gazul de ardere sunt indicate ca dioxid de azot

3.Emisiile de dioxid de sulf si trioxid de sulf din gazul de ardere sunt indicate ca dioxid de sulf

4.Emisiile de dioxid si trioxid de sulf din gazul de ardere, (indicate ca dioxid de sulf), nu trebuie sa depaseasca urmatoarele concentratii masice:

pentru gazul lichefiat: 5mg/m;

pentru gazele din reteua publica de alimentare cu gaz: 10mg/m3;

pentru gazul de la cuptoarele de cocserie sau gazul de rafinarie: 50mg/m;

pentru biogaz: 0,35g/m3;

pentru gazul de la produsele petroliere, folosit ca si combustibil pentru obtinerea aburului in timpul exploatarii tertiare a titeiului: 1,7g/m;

pentru gazul combustibil folosit in mod obisnuit in instalatiile de producere a fierului si otelului si in cocserii;

-pentru gazul de la furnal: 0,20g/m,

-pentru gazul de la cuptoarele de cocserie: 0,35g/m,

pentru alti combustibili: 35mg/m.

5.Instalaiile de ardere care functioneaza cu combustibil mixt cu o capacitate termica de ardere sub 50 MWt. (3.3(Standardele de emisie determinate pentru combustibilii respectivi trebuie stabilite prin raportarea energiei generate de fiecare combustibil la cantitatea totala de energie generata. Standardele de emisie specifice fiecrei instalatii de ardere pot fi atinse prin adunarea valorilor stabilite in acest mod.

Exceptie de la regula anterioara se face pentru combustibilul la care se aplica cel mai ridicat standard de emisie, daca in timpul functionarii instalatiei acest combustibil se utilizeaza pentru producerea a cel putin 70% din cantitatea totala de energie generata. 6.Instalaiile de ardere care utilizeaza mai multe tipuri de combustibil cu o capacitate termica de ardere sub 50 MWt:trebuie sa fie in vigoare acele reglementari care se aplica combustibilului respectiv, desi cerintele pentru reducerea emisiilor de praf ale combustibililor solizi trebuie aplicate pe o perioada de 4 ore dupa trecerea de la combustibili solizi la combustibili gazosi, sau la uleiuri de incalzire mentionate in DIN51603 Partea1 (versiunea martie 1998).

II.Motoare cu ardere interna (3.3(Valori de referinta: Standardele de emisie trebuie sa se refere la un volum de oxigen in gazele de ardere de 5%.

Emisii de praf (inclusiv continutul substantelor cancerigene, mutagene sau toxice pentru reproducere): emisiile de praf din gazele de ardere de la motoarele cu aprindere prin compresie ce functioneaza pe combustibili lichizi nu trebuie sa depaseasca concentratia masica maxima de 20mg/m.

emisiile de praf din gazele de ardere de la motoarele cu ardere interna, folosite exclusiv in cazuri de urgenta sau utilizate pana la 300 de ore/an in perioadele de solicitare maxima nu trebuie sa depaseasca concentratiile masice maxime de 80mg/m.

Monoxid de carbon: emisiile de monoxid de carbon din gazele de ardere nu trebuie sa depaseasca concentratiile maxime prezentate in tabelul 3.2:

Tabelul 3.2.Limite admisibile pentru CO (g/m3)- ciclu cu motoare cu ardere intern (15.3(Tip combustibilLimite admisibile CO (g/m3)

Pt3MWt

-motoarele cu aprindere prin compresie (combustibil lichid si gazos)-motoarele cu aprindere prin scanteie (combustibil lichid si gazos)0,300,30

motoare cu aprindere prin scanteie, care functioneaza cu biogaz1,00,65

motoarele cu aprindere prin scanteie, care functioneaza cu gaz de mina0,650,65

motoare cu injectie pilot, care functioneaza cu biogaz2,00,65

Oxizi de azot: emisiile de monoxid si dioxid de azot din gazele de ardere nu trebuie sa depaseasca concentratiile masice prezentate n tabelul 7.3., care trebuie indicate ca dioxid de azot:

Tabelul 3.3.Limite admisibile pentru NOx (g/m3)- ciclu cu motoare cu ardere intern (3.3(Tip motor - combustibilLimite admisibile CO (g/m3)

Pt3MWt

motoare cu aprindere prin compresie (combustibil lichid)1,00,50

motoare cu aprindere prin compresie pe gaz (motoare cu injectie pilot) - biogaz1,00,50

motoare cu ardere usoara si alte motoare Otto in 4 timpi, care functioneaza cu biogaz0,500,50

motoare cu injectie pilot

motoare cu ardere usoara care functioneaza cu alti combustibili gazosi0,500,50

motoare in 4 timpi0,250,25

motoare in 2 timpi0,800,80

Oxizi de sulf

Cnd sunt utilizati combustibili minerali lichizi, directiva se aplic numai pentru uleiurile de incalzire .Cand sunt utilizati combustibili gazosi, trebuie aplicate cerintele mentionate anterior, cu conditia sa aiba loc o conversie la un continut de oxigen de referinta din gazelede ardere de 5%.

Cand este folosit biogazul trebuie aplicate cele mai bune tehnici primare disponibile pentru reducerea ulterioara a emisiilor (purificarea gazului).

Substante organice Emisiile de formaldehida din gazele de ardere nu tebuie sa depaseasca o concentratie masica de 60g/m3. III.Turbinele pe gaz cu o capacitate termica de ardere de sub 50 MWt (7.3(Valori de referinta: standardele de emisie trebuie sa se refere la un volum de oxigen in gazele de ardere de 15%.

Emisii de praf: cand sunt folositi combustibili lichizi, nivelul de funingine nu trebuie sa depaseasca valoarea 2 mg/min timpul exploatarii continue si valoarea 4 mg/mla pornire.

Monoxid de carbon: emisiile de monoxid de carbon din gazele de ardere nu trebuie sa depaseasca o concentratie masica de 0,10g/m in timpul exploatarii la o ncrcare de minim 70%.

Oxizi de azot: combustibil gazul natural: emisiile de monoxid si dioxid de azot din gazele de ardere nu trebuie sa depaseasca o concentratie masica de 75g/m, indicata ca dioxid de azot, in timpul exploatarii la o solicitare de 70% sau mai mare. Pentru turbinele cu gaze, care functioneaza singular, cu o eficienta de peste 32% la 15C, 101,3kPa si o umiditate relativa a aerului de 60% (conditii ISO), standardul emisiei de 75mg/m trebuie marit conform imbunatatirii procentuale a eficientei.

alti combustibili lichizi sau gazosi, emisiile de monoxid si dioxid de azot din gazul de ardere de la turbinele pe gaz nu trebuie sa depaseasca o concentratie masica de 0,15g/m, indicata ca dioxid de azot.

Standardele de emisie pentru oxizii de azot nu trebuie aplicate turbinelor cu gaz folosite exclusiv in cazuri de urgenta, sau utilizate cel mult 300 de ore/an in perioade de maxima solicitatre pentru alimentarea cu gaz.

Oxizi de sulf

Cand sunt folositi combustibili lichizi, numai uleiurile de incalzire din DIN51603 partea1 (versiunea martie 1998) cu un continut masic de sulf pentru uleiurile usoare de incalzire, conform Ordonantei romane, care se aplia in mod uzual, sau motorina cu un continut de sulf al uleiurilor usor incinse conform Ordonantei, asa cum se aplica in mod curent, pot fi folosite sau trebuie aplicate masuri echivalente.

Bibliografie3.1.Directiva IPPC privind valorile limit de emisie pentru instalaiile de ardere sub 50MW. (Document nr. 360039.19.RP.135J)

3.2.HOTARAREA nr. 541 din 17 mai 2003 privind stabilirea unor masuri pentru limitarea emisiilor in aer ale anumitor poluanti proveniti din instalatii mari de ardere3.3.ORDIN nr. 462 din 1 iulie 1993 pentru aprobarea Conditiilor tehnice privind protectia atmosferei si Normelor metodologice privind determinarea emisiilor de poluanti atmosferici produsi de surse stationare

3.4. Hotrre nr. 647 din 12 iulie 2001 privind aprobarea Strategiei naionale de dezvoltare energetica a Romniei pe termen mediu - 2001-2004.

3.5. Directiva 88/609/EEC privind limitarea emisiilor n aer a anumitor poluani provenii de la marile centrale cu ardere.