Aplinkos tarša

Atmosferos oro teršimas

Oras, kuriuo kvėpuojame, gali būti teršiamas – natūraliais komponentais:

• dulkėmis;

• mikroorganizmais, grybeliais;

• žiedadulkėmis;

• fitvaleksinais;

• balzaminėmis augalų medžiagomis;

• organinių medžiagų irimo komponentais;

• NH3, CO2, H2S, antropodujomis (žmogaus kūno išskiriamomis dujomis) ir kt.

Jie gali sukelti viršutinių kvėpavimo takų pažeidimus, bei alergines reakcijas

dirbtinės taršos komponentais:

• pramonės dulkėmis, dūmais;

• kuro degimo produktais (pramonės ir transporto) NOx, SO2, CO, CO2 .;

• aerozoliais. <

Jie gali :

• pažeisti netik viršutinius kvėpavimo takus, bet ir plaučių audinį – sukelti plaučių dulkeligę (pulmokontozę), uždegiminius procesus;

• ryški ekologine žala – susidarę rūgštiniai lietūs keičia vandens telkinių ir dirvožemio pH, todėl kinta tiek augalų, tiek gyvūnų egzistavimo sąlygos;

• gali patekti į mitybos grandines ir kauptis organizme, ilgainiui jį intoksikuoti;

• sukelti nuodinguosius rūkus pramoniniuose miestuose fotocheminius rūkus (dėl transporto taršos ir saulės radiacijos sąveikos (kurie stipriai dirgina kvėpavimo organus. Tai mažina organizmo atsparumą.

Pagrindiniai atmosferos taršos šaltiniai Lietuvoje yra transportas, kkuris sudaro apie 65% viso oro užterštumo. Antroje vietoje yra pramonė – 20-25%, trečioje – energetika, sudaro 10-15% oro užterštumo.

Atsinaujinantys energijos šaltiniai yra reikšmingi sprendžiant energetinių išteklių problemas ne tik dabar, bet ir ateityje. Lietuva turi labai ribotus vietinio iškastinio kkuro šaltinius ir didžiąją dalį jo įsiveža iš užsienio: Rusijos, Kazachstano, Ukrainos ir Lenkijos. Be to, šiuo metu visame pasaulyje ypač didelis dėmesys skiriamas atsinaujinančių energijos išteklių naudojimui, kadangi iškastinio kuro šaltiniai sparčiai senka, nors diegiamos energijos taupymo priemonės, plėtojamos naujos energiją taupančios technologijos. Naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius, ne tik mažiau reikia iškastinio kuro, bet ir sprendžiama labai aktuali aplinkos taršos mažinimo problema.

Lietuvoje pastaruoju dešimtmečiu taip pat pradėta aktyviai remti atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimą. Tai atsispindi Nacionalinėje energijos vartojimo efektyvumo programoje, kuri vykdoma nuo 1992 m. vadovaujantis Lietuvos Respublikos Vyriausybės patvirtintomis prioritetinėmis energetikos ūkio plėtros kryptimis. Viena svarbiausių šios programos krypčių yra vietinių energijos išteklių ir atsinaujinančių energijos šaltinių panaudojimas. Nacionalinėje energetikos strategijoje taip pat kaip vienas pagrindinių artimiausio llaikotarpio uždavinių nurodytas šių energijos šaltinių plėtojimas. Šie Lietuvos siekiai sutampa su Europos Sąjungos bendrijos norminiu siūlymu naudoti energetiniame balanse iki 12 proc.vietinių energijos išteklių. Lietuva taip pat remia 1994 m. priimtą Madrido deklaraciją, kuri, siekiant sumažinti aplinkos taršą ir jos žalingą poveikį gamtai, rekomenduoja Europos bendrijos šalims didinti vietinių ir atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimą iki 15 proc. bendro balanso.

Dėl Lietuvos geografinės padėties, klimatinių sąlygų ir ribotų energijos išteklių įvairių atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimo perspektyvos nėra vienodos. Šios priežastys bei bbrangios technologijos riboja vėjo, saulės, geoterminės energijos naudojimą. Poveikis gamtai ir landšaftui, mažas upių nuolydis neleidžia plačiai panaudoti vandens energijos. Tačiau galima tikėtis, kad brangstant iškastiniam kurui vis daugiau bus naudojama šių atsinaujinančių energijos šaltinių.

Dabar vienas perspektyviausių atsinaujinančių energijos šaltinių yra įvairių rūšių bioenergija. Bioenergijos šaltiniai – įvairių rūšių medienos kuras (skiedros, pjuvenos, granulės, briketai, malkos ir t.t.), energiniai miškai, žolė, šiaudai, javai. Fermentavimo dujos, biodujos ir sąvartynų dujos taip pat priskiriamos bioenerginiam kurui.

Lietuvoje šiuo metu plačiausiai naudojamas įvairių rūšių medienos kuras. Tai lemia daugelis priežasčių: nemažos medienos kuro atsargos, nedidelė šio kuro lyginant su iškastiniu kuru kaina, santykinai nebrangios technologijos energijai iš medienos kuro gauti. Be to, naujos medienos kuro deginimo technologijos leidžia sumažinti kartu su degimo produktais išmetamų teršalų kiekius. Energetinė sistema, kurios dalis yra vietinį kurą naudojančios energetikos įmonės, yra lankstesnė ir patikimesnė, ne tokia jautri trikdžiams, kurių priežastis gali būti įvairios krizinės situacijos: staigūs kuro kainų pokyčiai, iškastinio kuro tiekimo pertrūkiai ir t.t. Didesnis medienos kaip vietinio kuro naudojimas teigiamai veikia gyventojų užimtumą, nes sukuriamos papildomos darbo vietos medienos kuro ruošimo ir transportavimo srityse. Naudodamos

Svarbiausias medienos kuro energetinis parametras – jo šilumingumas. Dažniausiai naudojama efektyvaus šilumingumo sąvoka, kuri nusako medienos kuro degimo metu išsiskiriantį šilumos kkiekį be kuro drėgmės garavimo šilumos. 30 proc. drėgnumo medienos šilumingumas yra apie 5-5,3 MWh/t. Didėjant drėgmės kiekiui kure mažėja jo šilumingumas, brangsta transportavimas, sandėliavimas ir deginimas. Drėgmės kiekis žalioje medienoje priklauso nuo medžių rūšies, jų dalies (kamienų, šakų, žievės), naudojamos medienos kurui gaminti, ir medienos žaliavos džiovinimo laiko. Sandėliuojamos krūvomis žalios medienos drėgmės kiekis per vasarą sumažėja maždaug 30-40 procentų. Medienos kuro kokybė priklauso ne tik nuo drėgmės kiekio, bet ir nuo jį sudarančių frakcijų dydžio, švarumo.

Medienos kuro frakcijų dydis ir jo švarumas yra svarbūs rodikliai kurą sandėliuojant ir tiekiant į katilo pakurą. Medienos kuro smulkios frakcijos (dulkės), taip pat medienos kure esančios šalutinės medžiagos, kaip nesusmulkinta mediena, akmenys, žemės gabalai, gali sukelti kuro tiekimo į pakurą ir valdymo sistemų gedimus. Medienos dulkės greitai sudrėksta, todėl žiemą toks drėgnų medienos dulkių ir skiedrų mišinys sušąla į ledo gabalus, kurie taip pat gali sugadinti kuro tiekimo sistemą.

Artimiausioje ateityje medienos kuro vartojimas didės, tačiau didėjimo sparta labiausiai priklausys nuo iškastinio kuro kainų, medienos kuro naudojimo Lietuvoje apimčių didėjimo.

Vis daugiau dėmesio skiriama kitų rūšių medienos kuro (granulių, briketų) naudojimui nedideliems pastatams šildyti. Šis kuras turėtų iš dalies pakeisti malkas, nes deginant tokį kurą galima mechanizuoti ir automatizuoti degimo procesą.

Ateityje turėtų susikurti medienos aatliekų surinkimo, sandėliavimo ir transportavimo infrastruktūra, kuri padėtų plėsti medienos kuro vartojimą. Tačiau tam būtina valstybės politika, skatinanti kūrenti vietinį kurą.

numatoma modernizuoti Lietuvos elektrinę: pastatyti degimo produktų valymo įrenginius, įrengti naujus degiklius, modernią kontrolės ir valdymo įrangą.

Dūmų išvalymas nuo kietųjų dalelių

Deginant skystą kurą, susidaro įvairaus dydžio kietosios dalelės – nuo milimetro iki dešimtųjų mikrono dalių. Jos susidaro iš kure esančių nedegių priemaišų, nesudegusios kuro anglies, suodžių, liepsnoje pasigaminusių kietų sieros junginių, degimo oro dulkių. Deginant dujinį kurą, kietosios dalelės dūmuose gali atsirasti dėl suodžių ir degimo oro dulkių. Tinkamai kontroliuojant degimą, skysto kuro dūmuose daugiausiai lieka iš nedegių medžiagų sudaryti pelenai, o dujinio kuro dūmuose gali būti randamas labai nedidelis kietųjų dalelių kiekis dėl degimui tiekiamo oro dulkėtumo ir katilo paviršių apsivalymo. Mazuto dūmuose apie pusė pagal svorį dalelių gali būti mažesnių už 1 μm, orimulsijos dūmuose submikroninių dalelių kiekis gali siekti 70% ir daugiau nuo visų dalelių svorio [3]. Aplinkos ore tokios dalelės išsilaiko kelias dienas ar savaites, o įkvėpus, nusėda plaučius. Dėl daromo žalingo poveikio žmonių sveikatai yra ribojamas kietųjų dalelių kiekis kurą deginančių įrenginių išmetamuosiuose dūmuose.

Dūmų išvalymo nuo kietųjų dalelių būdai

Dūmų išvalymui nuo kietųjų dalelių elektrinėse yra naudojami elektrostatiniai ir rankoviniai filtrai bei šlapi skruberiai

(2.2 pav.). Ciklonų ir kitokių mechaninių dulkių gaudytuvų efektyvumas yra per mažas su dūmais lekiančių smulkių dalelių sugaudymui.

Elektrostatiniu filtru galima pasiekti labai aukštą išvalymo efektyvumą. Šiuo metu elektrostatiniai filtrai sudaro apie 90 % elektrinėse naudojamų pelenų gaudymo įrenginių. Šalti filtrai įrengiami už oro šildytuvo ir gali dirbti 130-180oC temperatūroje. Karšti filtrai statomi prieš oro šildytuvą ir dirba 300-450oC dūmų temperatūroje. Jų efektyvumas mažai priklauso nuo dalelių dydžio ir gali dirbti tiek sausoje, tiek ir šlapioje aplinkoje.

Elektrostatiniame filtre ssu dūmais lekiančios dalelės yra įelektrinamos neigiamai aukštos įtampos išlydžiu ir nusodinamos ant teigiamo potencialo surinkimo plokščių . Susikaupusios ant kolektoriaus kietosios dalelės periodiškai nudaužomos plaktukais į surinkimo bunkerius

Rankoviniai filtrai yra taip pat labai efektyvi kietųjų dalelių valymo technologija. Jie dažniausiai naudojami pramonėje ir mažesniems deginimo įrenginiams. Pastaruoju metu jų kiekis auga ir elektrinėse ir šiuo metu sudaro apie 10% jose instaliuotų įrenginių pelenų sugaudymui.

Rankoviniame filtre dūmai yra prakošiami per specialios pluoštinės medžiagos rankoves, kurios sulaiko kietąsias daleles (2.4 pav.). FFiltras veikia cikliškai – po ilgos valymo fazės seka trumpas prapūtimas švariais dūmais iš kitos rankovių pusės. Rankovių vidinėje pusėje susikaupę pelenai subyra į apačioje esančius surinkimo bunkerius.

Dūmų nusierinimas

Deginant kurą organinį kurą, jame esanti siera oksiduojasi, sudarydama SO2 ir SSO3. 99-97% sieros oksidų išsiskiria SO2 pavidale, SO3 sudaro 1-3 %. Kure esantys V, Ni metalai turi katalitinių savybių, spartinančių SO3 susidarymą, todėl didėjant šių metalų kiekiui kure, didėja SO3 kiekis. Sieros trioksidas yra adsorbuojamas kietųjų dalelių ir didina jų rūgštingumą, sieros dioksidas ore ir dirvožemyje reaguoja su vandeniu, sudarydamas sieros rūgštį.

Geriausiai tinkamos technologijos dūmų išvalymui nuo sieros oksidų

Neregeneraciniai metodai

Lašelių išdžiovinimo metodas

Šlapias metodas

Sorbento inžektavimo metodas

Aktyvuotos anglies metodas

Sausas metodas

Regeneraciniai metodai

DESONOX metodas

Wellman-Lord metodas

Dūmų nusierinimo metodai

Šlapias metodas

Pusiau sausas metodas

Sausas metodas

Kalkių skruberis

Natrio hidroksido skruberis

Amoniako skruberis

Vandenilio peroksido skruberis

Jūros vandens skruberis

Regeneraciniai nusierinimo metodai. Valant dūmus šiais metodais, pirmoje valymo stadijoje sorbentas absorbuoja SO2, antroje yra regeneruojamas ir gražinamas valymui. Gautas antrinis produktas panaudojamas sieros arba sieros rūgšties gamybai.

Sauso regeneracinio valymo Reinfult procese absorbcijai naudojama aktyvuota aanglis. Dūmai praleidžiami pro įkaitintą anglies sluoksnį gilaus vakuumo sąlygomis. Sieros dioksidas anglies sluoksnyje oksiduojasi iki SO3 ir, reaguodamas su vandeniu, sudaro sieros rūgštį. Regeneracijos sekcijoje aktyvuota anglis ataušinama, iš jos išsiskyrę sieros junginiai nukreipiami sieros rūgšties gamybai, o anglis gražinama valymui.

Idealiu atveju regeneracinėje valymo technologijoje turėtų užtekti pradinio sorbento kiekio ir nelikti atliekų, tačiau praktiškai gaunami šalutiniai produktai, kuriuos reikia tvarkyti, o sorbento kiekį tenka nuolat papildyti. Regeneracinio tipo valymo įrenginiai sugaudo virš 90% sieros oksidų, tačiau jie yra llabai brangūs ir naudoja daug elektros energijos. Todėl didesnėse elektrinėse retai naudojami. Sorbentą regeneruojantys dūmų valymo įrenginiai užima apie 3% nusierinimo įrenginių rinkos.

Neregeneraciniai metodai Dideliuose deginimo įrenginiuose daugiausiai naudojami neregeneraciniai valymo metodai. Skysto kuro dūmams valyti taikomas pusiau sausas arba šlapias valymas. Sauso sorbento inžektavimo metodas daugiausiai naudojamas kieto kuro katilams.

Pusiau sausas valymas. Valant dūmus pusiau sausu metodu, reakcija tarp SO2 ir sorbento vyksta džiūvant lašeliams. Kontakto laikas tarp lašelių ir dūmų yra trumpas, todėl reikalingas aktyvus sorbentas – kalkės. Kalkių dalelės labai efektyviai absorbuoja SO2, sudarydamos pusvandenį kalcio sulfitą ir sulfatą:

SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 ½ H2O(s) + ½ H2O,

SO2 + Ca(OH)2 + ½ O2 → CaSO4 ½ H2O(s) + ½ H2O.

Be to, dalis kalkių reaguoja su dūmuose esančiu anglies dioksidu:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3(s) + H2O.

Lašeliams išdžiūvus, gaunamas sausos dalelės, sudarytos iš kalcio sulfito/sulfato mišinio, nesureagavusių kalkių ir pelenų. Kai prieš nusierinimo įrenginį naudojamas elektrostatinis arba rankovinis filtras, gaunamos švarios kalcio sulfito/sulfato atliekos.

Nesureagavusių kalkių ir pasigaminusio antrinio produkto dalelės sugaudomos elektrostatiniu arba rankoviniu filtru. Didžioji dalis filtre surinktų produktų kiekio gražinama atgal į nusierinimo reaktorių. Antrinių produktų perteklius tiekiamas į atliekų surinkimo bunkerį.

Pusiau sauso valymo įrenginiai yra pigesni už šlapius skruberius, bet jjuose naudojamas brangesnis sorbentas – kalkės. Didelis pusiau sauso valymo metodo privalumas yra tai, kad visas kalkių piene esantis vanduo išgarinamas ir nebereikia jo valyti.

Pagrindiniai šio metodo trūkumai yra mažesnis išvalymo efektyvumas ir liekančios nusierinimo atliekos, kurios neturi komercinės vertės. Prieš valymo įrengimus pastačius elektrostatinį filtrą, galima gauti švarų antrinį produktą, iš kurio su atskira technologija vėliau galima pagaminti gipsą.

Šlapias valymas. Plačiausiai dūmų nusierinimui dideliuose deginimo įrenginiuose naudojamas šlapias metodas. Valant dūmus šiuo metodu galima panaudoti įvairias absorbuojančias medžiagas. Jeigu elektrinė yra šalia jūros, galima panaudoti jūros vandens savybę absorbuoti ir neutralizuoti SO2. SO2 ištirpdomas praplaunant skruberyje su dideliu kiekiu jūros vandens ir oksiduojamas iki sulfato SO42- Panaudotas vanduo neutralizuojamas ir išleidžiamas atgal į jūrą. Nežiūrint absorbento pigumo, toks metodas naudojamas retai dėl didelės gamtosauginės rizikos. SO2 galima absorbuoti ir su skystu amoniaku. Gaunama amonio salietra, kuri panaudojama kaip trąšos žemės ūkyje. Industrinėse valstybėse yra perteklius švarios amonio salietros ir taikomi griežti reikalavimai trąšų kokybei. Todėl sudėtinga realizuoti dūmų nusierinimo būdu pagamintą amonio salietra. Šis metodas buvo pritaikytas keliose elektrinėse Kinijoje.

Šlapias CaCO3-gipso metodas. Tokia technologija naudojama apie 80% pasaulyje esančių nusierinimo įrengimų. Valant šiuo būdu, iš dūmų išgaudomos kietosios dalelės ir po to dūmai ataušinami regeneraciniame šilumokaityje ir ppraleidžiami per šlapią skruberį ir oksidacijos įrenginį, kuriuose nuosekliai vykdomos absorbcijos ir oksidacijos reakcijos:

CaCO3 + SO2 + ½H2O → CaSO3½(H2O) +CO2,

CaSO3½(H2O) + ½O2 + 1½H2O → CaSO42(H2O).

Žinomos įvairios skruberių konstrukcijos:

• skruberio bokštas, kuriame sukuriamas didelis lašelių ir dūmų sąlyčio plotas, išpurškiant valymo skiedinį bokšto viršuje;

• plokščios konstrukcijos skruberis, kuriame dūmai praburbuliuojami per skiediniu užpildytus indus;

• perforuotų plokščių skruberis, kuriame skiedinio plėvelė apiplauna perforuotas plokštes, o per jų skyles praleidžiami dūmai. Plėvelė sudraskoma į burbulus, tuo sudarant reikalinga dūmų ir valymo reagento sąlyčio plotą;

• užpildytas skruberis, kuriame dūmai teka per užpildą iš apačios į viršų, o viršuje ant užpildo pilamas skiedinys;

• judančio užpildo sluoksnio skruberis, besiskiriantis nuo paprasto užpildyto skruberio tuo, kad jame dūmai judina užpildančią medžiagą, nuvalydami jos paviršių bei pagerindami masės mainus.

“Lietuvos elektrinė” planuojama technologija dūmų išvalymui nuo sieros oksidų.

Dūmų išvalymui nuo sieros oksidų AB “Lietuvos elektrinė” planuoja kiekvienam blokui (išskyrus bloką Nr.2, kurio ilgalaikė eksploatacija nenumatoma ir katilą Nr.8B, kuriam statomi NID technologijos įrenginiai) pastatyti šlapio nusierinimo įrenginius. Tokį pasirinkimą nulėmė kelios pagrindinės priežastys:

• Šlapio nusierinimo įrenginiai turi labai aukštą išvalymo efektyvumą, patikimumą ir plačiausiai naudojami didelėse elektrinėse. Jų pastatymui reikalingos didesnės investicijos negu pusiau sauso valymo ar NID įrenginiams, tačiau SO2 valymui naudojamas pigesnis

reagentas – klintis, todėl eksploataciniai kaštai yra mažesni. Esant ES finansinei paramai, mažiausias investicijas nebėra pagrindinis argumentas technologijos pasirinkimui, kadangi atsiranda galimybė suderinti visą kompleksą problemų, iš kurių svarbiausia yra nusierinimo atliekų panaudojimas.

• Šlapio nusierinimo technologijoje gaunamas gipsas, kurį galima panaudoti statybos ir statybinių medžiagų pramonėje. Pusiau sauso valymo ir NID technologijoje susidaro komercinės vertės neturinčios atliekos – kalcio sulfito, sulfato, kalkių ir klinties mišinys. NID technologinis įrenginys yra statomas katilui Nr.8B. 2003 m.sausio 11 d. Vilniaus RAAD sprendime Nr.17-314 ddėl šio įrenginio statybos yra nurodoma, kad elektrinė galės savo pelenyne saugoti 200-240 tūkst. tonų nusierinimo atliekų ir privalo ieškoti jų tvarkymo alternatyvių būdų. Pastačius šlapio nusierinimo įrenginius, juose bus galima naudoti NID technologijos atliekas kaip SO2 adsorbentą ir iš jų gaminti gipsą.

• Uždarius Ignalinos AE, AB “Lietuvos elektrinė” elektrinės apkrovimas turėtų išaugti iki dešimties kartų. Todėl susidarytų ekonominės sąlygos gipso plokščių ar kitokių statybinių medžiagų iš nusierinimo gipso gamybos susikūrimui Lietuvoje. Tokiu būdu bus sudarytas pagrindas įdiegti šlapio nusierinimo ttechnologijas su gipso gamyba ir kitoms Lietuvos elektrinėms, kurioms sugriežtintos SO2 normos bus pradėtos taikyti vėliau. Mažesnius kiekius gipso iki Ignalinos AE uždarymo galima panaudoti cemento gamybai Lietuvoje ir kaimyninėse šalyse.

Geriausiai tinkamos technologijos dūmų išvalymui nuo azoto oksidų

Azoto oksidų kkiekį dūmuose galima sumažinti taikant pirmines priemones, kuriomis ribojamas NOx susidarymas degimo procese, arba antrines priemones, kuriomis iš dūmų pašalinami jau susidarę NOx.

Oro laipsniavimas kūrykloje

Kuro laipsniavimas

Kūrykloje

Išjungiant dalį degiklių

Iškreipiant oro perteklių degikliuose

Pirminės azoto oksidų mažinimo priemonės

Žemas oro pertekliaus koeficientas. Oro pertekliaus koeficiento sumažinimas yra lengvai įgyvendinama priemonė azoto oksidams sumažinti. Sumažinti deguonies kiekį degimo zonoje galima iki minimalios, reikalingo pilnam degimo procesui įvykti, reikšmės. Nevyksta kure esančių azotų oksidavimasis ir sumažinami terminio NOx formavimosi mąstai.

Oro laipsniavimas. NOx susidarymas sumažinimas sudarant dvi degimo zonas. Pirmoje degimo zonoje yra deguonies trūkumas, o antroje degimo zonoje užbaigiamas kuro sudeginimas. Oro laipsniavimui naudojama:

• Dalies degiklių atjungimas. Apatiniai degikliai dirba riebiu mišiniu, o viršutiniai degikliai tik su oru.

• Oro pertekliaus iškreipimas. Apatiniai degikliai ddirba riebiu mišiniu, o viršutiniai degikliai su oro pertekliumi.

• Viršliepsninis oras. Įrengiamos papildomos oro padavimo angos aukščiau viršutinės degiklių eilės. Paprastai 15 – 30 % nuo viso degimui reikalingo oro galima tiekti per viršliepsninio oro angas.

Taikant oro laipsniavimą kūrykloje nereikalingos papildomos energijos sąnaudos katilinėje. Pagrindiniai oro laipsniavimo trūkumai: gali padidėti CO kiekis dėl neteisingo oro angų išdėstymo bei išaugti nesudegusios anglies kiekis dėl sumažėjusio atstumo tarp degimo zonos pabaigos ir pirmojo šilumokaičio.

Dūmų recirkuliacija.Recirkuliuojant dūmus į kūryklą, degimo zonoje sumažėja ddeguonies kiekis ir taip pat yra atšaldomas fakelas, o tokiu būdu surišami kure azotai ir sustabdomas terminių NOx susidarymas. Dalis dūmų (20 – 30 % apie 350 – 400 oC temperatūros) yra paimama iš dūmų srauto ir recirkuliuojama į katilą. Recirkuliuojami dūmai gali būti maišomi su į degiklius tiekiamu oru arba tiekiami atskirai. Specialios paskirties degikliai yra suprojektuoti darbui su recirkuliuojančiais dūmais. Per didelis recirkuliuojamų dūmų kiekis gali iššaukti ir nepalankias sąlygas: korozijos problemas, deginant itin sieringą kurą, efektyvumo sumažėjimą padidėjus dūmų temperatūrai, bei padidėjus energijos sunaudojimui ventiliatoriuose. Dėl šių priežasčių ribojamas iki 30 % recirkuliuojamų dūmų kiekis

Oro pašildymo sumažinimas. Degimui reikalingo oro pašildymo temperatūra turi labai svarbią įtaką NOx formavimuisi, nes didėjant oro pašildymo temperatūrai, didėja ir temperatūros maksimumas pirminėje degimo zonoje. Dėl šios priežasties formuojasi dideli terminių NOx kiekiai. Pagrindiniai šios technologijos trūkumas, kad sumažinus pašildomo oro temperatūrą, išauga kuro suvartojimas.

Kuro laipsniavimas. NOx sumažinimas gaunamas pakopomis paduodant kurą ir orą. Pirmoje degimo zonoje nuo 80 iki 90 % kuro yra deginama esant sumažintam oro kiekio. Antroje degimo zonoje paduodamas papildomas kuras su taip pat sumažintu oro kiekiu. Susidarę angliavandenilių radikalai reaguoja su azoto oksidais susiformavusiais pirminėje zonoje. Degimo procesas užbaigiamas, paduodant papildomai oro į galutinio išdeginimo zoną.

Antrinės priemonės. Antrinės priemonės naudojamos jau susiformavusių NOx pašalinimui iš dūmų. Šias priemones galima įgyvendinti nepriklausomai nuo panaudotų pirminio NOx sumažinimo technologijų. Antriniam NOx kiekis sumažinamui į dūmus įpurškiama amoniako, karbamido ar kito komponento, kuris gali reaguoti su azoto oksidais ir redukuoti juos iki molekulinio azoto. Dažniausiai yra naudojama:

• Selektyvinė katalitinė redukcija (SCR).

• Selektyvinė nekatalitinė redukcija (SNCR).

SCR yra katalitinis procesas pagrįstas selektyvine azoto oksidų dezoksidacija su amoniaku ar karbamidais dalyvaujant katalizatoriui. NOx virsmai vyksta ant katalizatoriaus paviršiaus esant 300 – 450 oC temperatūrai, vykstant reakcijoms su amoniaku:

4 NO + 4 NH3 + O2 ↔ 4 N2 + 6 H2O;

6 NO2 + 8 NH3 ↔ 7 N2 + 12 H2O;

arba su karbamidais:

4 NO + 2 (NH2)2CO + 2 H2O + O2 ↔ 4 N2 + 6 H2O + 2 CO2;

6 NO2 + 4 (NH2)2CO + 4 H2O ↔ 7 N2 +12 H2O +4 CO2.

SNCR procese nenaudojamas katalizatoriaus. Reakcijos vyksta, esant 850 – 1100 oC temperatūrai. Šios temperatūrinės ribos labai priklauso nuo naudojamo reagento (amoniako, karbamidų).

Teršalų sklaidos skaičiavimai rodo, kad pastačius planuojamus dūmų valymo įrenginius, AB “Lietuvos elektrinė” galės vienu metu dirbti su visais katilais (išskyrus Nr.3 ir Nr.4) pilnu našumu degindama sieringiausią kurą – orimulsija, neviršydama teršalų ir suminiu poveikių pasižyminčių jų ggrupių ribinių koncentracijų gyvenamosios aplinkos ore, esant pačiomis nepalankiausiomis meteorologinėms sąlygoms.

Dūmų valymo nuo dulkių įrenginių įdiegimas leidžia žymiai sumažinti teršalų koncentracijas pažemio ore. Ypač žymiai bus sumažinta tarša sieros oksidais. Net su fonine tarša SO2 koncentracija neviršys 0,06 DLK. Taip pat beveik visiškai bus išvalomi pelenai, turintys vanadžio priemaišų. Maksimali jų koncentracija neviršys 0,05 DLK.

Kartu atsiras papildoma tarša kietosiomis dalelėmis – dulkėmis, didžia dalimi sudarytomis iš smulkių gipso dalelių, kurios bus išnešamos kartu su dūmais iš nusierinimo įrenginių. Dulkiu koncentracija gali siekti iki pusės leistinos ribinės vertės.

Dirbant visiems elektrinės katilams pilnu našumu, azoto oksidų ir jų sumacijos grupių su kitais teršalais pažemio koncentracijos artės prie didžiausios leistinos vertės, nors jos ir neviršys.

Galimas poveikis dirvožemiui ir žemės gelmėms

Valymo įrenginiai bus statomi veikiančios įmonės teritorijoje, todėl tiesioginio poveikio dirvožemiui nebus. Elektrinės išmetamų į orą dūmų nusierinimas mažins dirvožemio rūgštėjimą dūmų išsisklaidymo zonoje. Statybos metu nebus pažeidžiamos ar užteršiamos žemės gelmės, Lietuvos elektrinės teritorijoje nėra vertingų, saugomų geologinių objektų ar procesų.

4.5. Galimas poveikis biologinei įvairovei ir kraštovaizdžiui

Poveikis biologinei įvairovei ir kraštovaizdžiui nebus daromas, kadangi dūmų valymo įrenginiai bus statomi pramoninės paskirties sklype, jau dabar užstatytame įrenginiais ir statiniais. Šalia elektrinės nėra saugomų biologinių ar rekreacinių teritorijų, valymo įrenginiai

savo dydžiu neišsiskirs iš kitų elektrinės statinių.

5. Socialinė ekonominė aplinka

Planuojamas AB “Lietuvos elektrinė” modernizavimas ir dūmų valymo įrenginių statyba teigiamai paveiks socialinę ekonominę aplinka. Vietoje numatomos uždaryti atominės elektrinės bus atnaujinta ir pritaikyta darbui pagal pačius griežčiausius aplinkosauginius reikalavimus skystu ir dujiniu kuru veikianti elektrinė, bendros 1500 MWe galios (300 MWe paliekama rezerve). Numatoma įdiegti naujus mažų NOx degiklius, visiškai pakeisti esamus katilų valdymo pultus į modernią kompiuterizuotą valdymo sistemą, padidinti rotacinių oro šildytuvų sandarumą, įdiegti priešsprogimines sistemas, pastatyti įrenginius ddūmų valymui nuo kietųjų dalelių ir sieros oksidų. Dėl to padidės elektrinės efektyvumas, patikimumas, sumažės oro tarša. Į valymo įrenginių statybą ir kartu atliekamą elektrinės modernizavimą numatoma investuoti apie 1000 mln. litų.

Elektrinė galės pagal aplinkosaugos reikalavimus naudoti alternatyvias kuro rūšis: gamtines dujas, mazutą ir orimulsiją. Dėl to elektrinė turės galimybes lanksčiai reaguoti kuro kainų kitimą ir sušvelninti jo ekonominius padarinius. Tai bus ypač svarbu uždarius Ignalinos AE, kadangi AB “Lietuvos elektrinė” taps pagrindiniu elektros energijos tiekėju šalyje. Nusierinimo technologijoje ssusidaręs gipsas bus pigi žaliava cemento ir statybų pramonei. Išaugus jo gamybos apimčiai, susidarys ekonominės sąlygos gipso plokščių gamyklos statybai Lietuvoje. Tai svarbu ir kitoms elektrinėms, planuojančioms statyti dūmų nusierinimo įrenginius, kadangi nusierinimo atliekų panaudojimas yra opiausia jų problema.

1. Etninės-kultūrinės ssąlygos, kultūros paveldas

AB “Lietuvos elektrinė” teritorijoje nėra kultūros paveldo objektų, archeologinių ar istorinių paminklų, todėl poveikis etninėms-kultūrinėms sąlygoms nebus daromas.

Kietųjų dalelių valymo technologijos:

• rankoviniai filtrai;

• šlapi skruberiai;

• elektrostatiniai filtrai.

Rankoviniai filtrai. Rankoviniai filtrai yra labai efektyvi kietųjų dalelių valymo technologija. Juose dūmai yra prakošiami per specialios pluoštinės medžiagos rankoves, kurios sulaiko kietąsias daleles. 300 MWe blokui skirtame filtre gali būti pakabinama iki 10 000 rankovių. Pagrindiniai rankovinio filtro trūkumai yra tai, kad aukštas išvalymo efektyvumas pasiekiamas naudojant didelį aerodinaminį pasipriešinimą (daugiau kaip 150 mm vandens stulpelio) ir brangiai kainuojantis rankovių pakeitimas.

Šlapias skruberis. Kietosios dalelės gali būti sugaudomos šlapiame skruberyje, purškiant ant dūmų vandenį. Tokia valymo technologija elektrinėse naudojama retai, kadangi yra brangi eksploatacija ir neužtikrinamas aukštas išvalymo eefektyvumo. Valymui reikalingas didelis kiekis vandens, kurį savo ruožtu tenka valyti, be to dūmai turi būti ataušinti.

Elektrostatinis filtras neturi visų aukščiau išvardytų trūkumų – valo labai efektyviai, turi mažą aerodinaminį pasipriešinimą, valymui nenaudojamas vanduo. Todėl kietųjų dalelių sugaudymui prieš nusierinimo įrengimus buvo pasirinkta ši technologija. Elektrostatiniame filtre sugaudytus mazuto bei orimulsijos pelenus bus galima utilizuoti AB “Palemono keramika” arba perduoti orimulsijos tiekėjui bei “Eastlink Lanker” kompanijai vanadžio sodrinimui.

Alternatyvus SO2 valymo metodai

Renkantis SO2 valymo metodą buvo nagrinėjamos geriausios ppasiekiamos regeneracinės ir neregeneracinės technologijos. Iš jų buvo atrinktos ir detaliai išnagrinėtos dvi labiausiai prieinamos pagal įrengimų ir reagentų kainą bei pakankamai gerai įsisavintas dideliuose kurą deginimo įrenginiuose :

• šlapias CaCO3-gipso metodas (šlapias valymas);

• sausas arba pusiau sausas kalkių metodas.

Šlapias CaCO3-gipso metodas. Šio metodo pagrindiniai privalumai yra tai, kad jis yra geriausiai įsisavintas ir plačiausiai naudojamas. Pigi absorbuojanti medžiaga – klintis. Šlapio valymo įrengimuose sugaudoma virš 95% sieros dioksido ir gaunamas iki 95% grynumo gipsas, tinkamas statybos ir statybinių medžiagų pramonėje.

Pagrindinai trūkumai: susidaro vandens nuotekos, reikalingos didelės investicijos.

Sausas valymo metodas. Pagrindiniai privalumai: reikalingos mažesnės investicijos, nesusidaro vandens nuotekų, sugaudoma virš 95% sieros dioksido.

Pagrindiniai trūkumai: naudojamas brangesnis sorbentas – kalkės, nusierinimo atliekos neturi komercinės vertės, reikalinga papildoma technologija atliekų perdirbimui į komercinį gipsą.

AB “Lietuvos elektrinė” SO2 valymui pasirinko šlapią klinties gipso metodą. Pasirinkimą nulėmė tai, kad esant ES finansinei paramai, mažiausias investicijas nebėra pagrindinis argumentas technologijos pasirinkimui, kadangi atsiranda galimybė suderinti visą kompleksą problemų, iš kurių svarbiausia yra nusierinimo atliekų panaudojimas.

Šlapio nusierinimo technologijoje gaunamas gipsas, kurį galima panaudoti statybos ir statybinių medžiagų pramonėje. Pusiau sauso valymo ir NID technologijoje susidaro komercinės vertės neturinčios atliekos – kalcio sulfito, sulfato, kalkių ir klinties mišinys. NID technologinis įrenginys yra statomas katilui NNr.8B. 2003 m.sausio 11 d. Vilniaus RAAD sprendime Nr.17-314 dėl šio įrenginio statybos yra nurodoma, kad elektrinė galės savo pelenyne saugoti 200-240 tūkst. tonų nusierinimo atliekų ir privalo ieškoti jų tvarkymo alternatyvių būdų. Pastačius šlapio nusierinimo įrenginius, juose bus galima naudoti NID technologijos atliekas kaip SO2 adsorbentą ir iš jų gaminti gipsą.

Uždarius Ignalinos AE, AB “Lietuvos elektrinė” elektrinės apkrovimas turėtų išaugti iki dešimties kartų. Todėl susidarytų ekonominės sąlygos gipso plokščių ar kitokių statybinių medžiagų iš nusierinimo gipso gamybos susikūrimui Lietuvoje. Tokiu būdu bus sudarytas pagrindas įdiegti šlapio nusierinimo technologijas su gipso gamyba ir kitoms Lietuvos elektrinėms, kurioms sugriežtintos SO2 normos bus pradėtos taikyti vėliau. Mažesnius kiekius gipso iki Ignalinos AE uždarymo galima panaudoti cemento gamybai Lietuvoje ir kaimyninėse šalyse.

Kitos priemonės.

Rotacinių oro šildytuvų sandarinimo priemonės, valdymo pultų modernizacija ir priešsprogiminių sistemų įdiegimas leidžia sutaupyti kurą, gerina katilų efektyvumą ir patikimumą, sumažina eksploatacines išlaidas. Taupiau ir efektyviau naudojant kurą tuo pačiu sumažėja ir į aplinką išmetamų teršalų kiekis.

Dūmų valymo įrenginių įdiegimą paprastai komplikuoja tai, kad dujinio pavidalo teršalai būna sugaudomi, tačiau gaunamos atliekos kietame pavidale, kurių tvarkymas taip pat kelia problemų aplinkosaugai.

Planuojant statyti dūmų valymo įrenginius AB “Lietuvos elektrinė” ir atlikti su tuo susijusią elektrinės modernizaciją, ši problema iš eesmės yra išspręsta. NOx sumažinimui numatoma naudoti mažų NOx degiklius, kurie riboja NOx susidarymą degimo proceso metu ir papildomai atliekų nesusidaro.

AB “Lietuvos elektrinė” planuoja pastatyti dūmų valymo įrenginius 300 ir 150 MW energetinių blokų visiems garo katilams, kuriems numatoma ilgalaikė eksploatacija. Pastačius dūmų valymo įrenginius planuojama pasiekti, kad kietųjų dalelių koncentracija išmetamuosiuose dūmuose neviršytų 30 mg/Nm3.

Sieros valymo įrenginių eksploatavimui papildomai reikės iki 500 m3/h vandens. Vanduo bus naudojamas dūmų ataušinimui prieš nusierinimo įrenginius ir adsorbuojančio tirpalo papildymui. Iki visiško Ignalinos AE uždarymo maksimalus vandens sunaudojimas nusierinimo įrenginiams neviršys 350 tūkst. m3/metus. Po 2010 m. uždarius Ignalinos AE, jeigu energijos gamybai būtų naudojamas tik sieringas kuras, maksimalus vandens sunaudojimas nusierinimui neviršytų 1,4 mln. m3/metus. Papildomas vandens paėmimas Elektrėnų marių ir per jas tekančios Strėvos upės hidrologiniam režimui neturės jokio poveikio.

Šlapio dūmų nusierinimo technologijoje susidarys iki 50 m3/val gipsu, klintimi ir mazuto ar orimulsijos pelenais užterštų nuotekų, kurios bus išvalomos specialiai tam pastatytuose nuotekų valymo įrenginiuose. Išvalius nuotekas, liks apie 5 % šlamo, kuris bus laikomas elektrinės pelenyne.

Esamos išmetamųjų dūmų ir požeminio vandens monitoringo sistemos leidžia visapusiškai kontroliuoti galimą valymo įrenginių poveikį aplinkai.

Dirvožemis, žemės gelmės, biologinė įvairovė, kraštovaizdis ir kiti aplinkos komponentai bei etninės – kultūrinės sąlygos nebus veikiami.

Palankiai bus veikiama socialinė ekonominė aplinka. Į valymo įrenginių statybą numatoma investuoti apie 1000 mln. litų. Sumažės priklausomybė nuo Rytų kuro rinkų. Elektrinė galės lanksčiai prisitaikyti prie kuro kainų kitimo, kadangi bus galimybė naudoti įvairias kuro rūšis: gamtines dujas ir sieringą skystą kurą, tenkinant pačius griežčiausius Europos Sąjungos šalims taikomus aplinkosaugos reikalavimus. Tai leis sumažinti pagamintos šilumos ir elektros energijos kainų augimą.