Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде Distr.: General 21 October 2015 Russian Original: English



жүктеу 4.34 Mb.
бет7/42
Дата11.10.2018
өлшемі4.34 Mb.
түріПрограмма
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   42

1 Введение


В настоящем разделе приводится руководство по наилучшим имеющимся методам (НИМ) и наилучшим видам природоохранной деятельности (НПД) в целях контроля и, по возможности, сокращения выбросов ртути с угольных электростанций и промышленных угольных котлоагрегатов, как это предусмотрено в приложении D к Конвенции.

Угольные электростанции и промышленные угольные котлоагрегаты являются крупным источником выбросов в воздух ртути в местном, региональном и мировом масштабе: их общемировой объем превышает 470 метрических тонн ртути (UNEP, 2013a). Во всем мире для сжигания используется уголь, содержащий следовые количества ртути, которая, если не принимаются меры контроля, выделяется во время процесса сжигания (вместе с другими загрязнителями).

Большинство работающих на угле энергопредприятий представляют собой крупные электростанции; на некоторых также ведется производство тепловой энергии (теплоэлектроцентрали, отопительные сети и т.п.). Промышленные котлоагрегаты производят технологическое тепло или технологический пар для производственных нужд тех объектов, на которых они установлены. Котлоагрегаты на угольных электростанциях обычно потребляют больше угля, чем большинство промышленных угольных котлоагрегатов, поэтому потенциально их использование связано с большим объемом выбросов ртути. Однако количество промышленных котлоагрегатов обычно превышает количество электростанций. Еще одно отличие состоит в том, что котлы угольных электростанций в основном работают на одном типе топлива, тогда как промышленные угольные котлоагрегаты помимо угля часто планово работают с использованием других видов топлива (например, примесей в топливе, отходов, дров) (Amar et al., 2008).

В плане технической осуществимости для контроля выбросов ртути из всех угольных котлоагрегатов, независимо от их предназначения, могут использоваться одинаковые технологии. В ряде стран в рамках курса на борьбу с загрязнением воздуха электростанции и крупные промышленные котлоагрегаты уже оснащаются системами контроля загрязнения воздуха (СКЗВ). Эти СКЗВ   даже когда они не предназначены для улавливания ртути   способны захватывать некоторую часть ртути, выделяющейся при сгорании, что напрямую снижает ее выбросы в воздух (так называемая побочная фильтрация ртути в СКЗВ). С другой стороны, небольшие промышленные угольные котлоагрегаты часто не оснащаются эффективными устройствами контроля выбросов, и это будет учитываться при рассмотрении путей сокращения выбросов ртути из этих установок.

Потенциальный диапазон выбросов ртути из аналогичных сжигательных установок, потребляющих аналогичное количество угля, определяется несколькими факторами. К ним относятся:


  • концентрация ртути в угле;

  • тип и состав угля;

  • тип технологии сжигания;

  • наличие СКЗВ и эффективность удаления ею ртути.

Вышеуказанные факторы будут более подробно изучены в следующих частях настоящего документа в контексте определения НИМ/НПД.

2 Процессы, используемые на угольных электростанциях и промышленных угольных котлоагрегатах, включая рассмотрение исходных материалов и поведение ртути в процессе

2.1 Свойства угля


Уголь представляет собой сложный энергетический ресурс, состав которого может сильно различаться даже в пределах одного пласта. Качество угля определяется его составом и калорийностью. Исходя из степени преобразования исходного растительного материала к углероду в углерод выделяют различные сорта угля. Американское общество специалистов по испытаниям материалов (АОИМ) выделяет четыре основных вида: лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные угли и антрациты (ASTM D388). В некоторых странах суббитуминозные угли и лигниты называются «бурым углем», а битуминозные угли и антрациты   «каменным углем». В настоящем документе будет использоваться номенклатура АОИМ.

Лигниты обычно содержат 25–35 процентов связанного углерода (по весу) и обладают низкой калорийностью (высшая теплотворная способность менее 19,26 МДж/кг). Обычно лигниты используются для производства электроэнергии или в отопительных сетях в непосредственной близости от мест добычи.

Суббитуминозные угли, как правило, содержат 35–45 процентов связанного углерода (по весу) и характеризуются показателями высшей теплотворной способности в диапазоне от 19,26 до 26,80 МДж/кг. Они широко используются для производства электроэнергии, а также в промышленных котлоагрегатах.

Битуминозные угли содержат 45–86 процентов связанного углерода (по весу) и характеризуются показателями высшей теплотворной способности в диапазоне от 26,80 до 32,66 МДж/кг. Как и суббитуминозные угли, они широко используются для производства электроэнергии, а также в промышленных котлоагрегатах.

Антрациты имеют очень высокое содержание связанного углерода, достигающее 86-97 процентов (по весу). Это самый твердый вид угля, при сгорании выделяющий наибольшее количество тепла (высшая теплотворная способностью более 32,66 МДж/кг). Однако это топливо с наибольшим трудом поддается сгоранию ввиду низкого содержания летучих веществ.

На Рисунок 1 представлена схема обычного применения различных типов угля (WCA, 2014). Как показано на этом рисунке, на совокупные запасы битуминозных и суббитуминозных углей, применяемых на электростанциях и в промышленных котлоагрегатах, согласно оценкам, приходится более 80 процентов разведанных мировых запасов угля.



Рисунок 1. Использование различных сортов угля (WCA 2014)



Carbon content or energy content of coal

Содержание углерода или энергетическое содержание угля

Water content of coal

Содержание воды в угле

% of world reserves

% мировых запасов

uses

виды применения

Lignite

Лигнит

Brown coal

Бурый уголь

Sub-bituminous

Суббитуминозный уголь

Steam coal

Паровичный уголь

Used in boiler

Используется в котлах

Bituminous

Битуминозный

Anthracite

Антрацит

Hard coal

Твердый уголь

Coking coal

Коксующийся уголь

Electricity generation

Производство электроэнергии

Cement plants

Цементные заводы

Industrial boilers

Промышленные котлоагрегаты

Steel manufacturing

Производство стали

«no fumes»
domestic and industrial uses

«бездымное»
применение в быту и промышленности

Одним из основных параметров, влияющих на количество неконтролируемых выбросов ртути, является содержание ртути в угле. В Таблица 1, взятой из работы Tewalt et al. (2010), представлены взятые из опубликованных источников данные о содержании ртути в угле.

Таблица 1

Содержание ртути в угле (мг/кг)



Страна

Тип угля

Средняя величина по всем образцам

Диапазон

Источник

Австралия

Битуминозные

0,075

0,01–0,31

Nelson, 2007; Tewalt et al., 2010

Аргентина

Битуминозные

0,19

0,02–0,96 (8)

Finkelman, 2004; Tewalt et al., 2010

Ботсвана

Битуминозные

0,10

0,04-0,15 (28)

Finkelman, 2004; Tewalt et al., 2010

Бразилия

Битуминозные

Суббитуминозные



0,20

0,3


0,04-0,81 (23)

0,06-0,94 (45)



Finkelman, 2004; Tewalt et al., 2010

Канада




0,058

0,033-0,12 (12)

Tewalt et al., 2010

Чили

Битуминозные

Суббитуминозные



0,21

0,033


0,03-2,2 (19)

0,022-0,057 (4)



Tewalt et al., 2010

Китай

Битуминозные / суббитуминозные

0,17

0,01-2,248 (482)

Zhang et al., 2012; UNEP, 2011

Колумбия

Суббитуминозные

0,069

>0,02–0,17 (16)

Finkelman, 2004

Чешская Республика

Лигниты

Битуминозные



0,338

0,126


<0,03-0,79 (16)

0,03-0,38 (21)



Finkelman, 2003

Tewalt et al., 2010



Египет

Битуминозные

0,12

0,02-0,37 (24)

Tewalt et al., 2010

Франция

Битуминозные

0,044

0,03-0,071 (3)

Tewalt et al., 2010

Германия

Битуминозные

Лигниты


0,05

0,7-1,4

Макс.: 0,09



Pirrone et al., 2001

MUNLV 2005



Венгрия

Битуминозные

Суббитуминозные

Лигниты


0,354

0,138


0,242

0,091-1,2 (5)

0,04-0,31 (19)

0,075-0,44 (12)


Tewalt et al., 2010

Индия

Битуминозные

Лигниты


0,106

0,071


0,02-0,86 (99)

0,053-0,093 (8)



Tewalt et al., 2010;UNEP, 2014

Индонезия

Лигниты

0,11

0,02-0,19 (8)

Finkelman, 2003; Tewalt et al., 2010

Суббитуминозные

0,03

0,01-0,05 (78)

US EPA, 2002

Иран

Битуминозные

0,168

0,02-0,73 (57)

Tewalt et al., 2010

Япония

Битуминозные

0,0454

0,01-0,21 (86)

Ito et al., 2004

Казахстан

Битуминозные

0,08

<0,03-0,14 (15)

Tewalt et al., 2010

Новая Зеландия

Битуминозные

Суббитуминозные



0,073

0,082


0,03-0,1 (5)

0,062-0,13 (9)



Tewalt et al., 2010

Монголия

Битуминозные

0,097

0,02-0,22 (36)

Tewalt et al., 2010

Перу

Антрациты + битуминозные

0,27

0,04-0,63 (15)

Finkelman, 2004

Филиппины

Суббитуминозные

0,04

<0,04-0,1

Finkelman, 2004

Польша

Битуминозные

0,085

0,013-0,163

Bojkowska et al., 2001

Румыния

Лигниты + суббитуминозные

0,21

0,07-0,46 (11)

Finkelman, 2004

Россия

Битуминозные /

Суббитуминозные



0,12

<0,02-0,25 (23)

UNEP, 2013b

Romanov et al., 2012



Словацкая Республика

Битуминозные

Лигниты


0,08

0,057


0,03-0,13 (7)

0,032-0,14 (8)



Finkelman, 2004

Tewalt et al., 2010



Южная Африка




0,157

0,023-0,1 (40)

Leaner et al., 2009; Tewalt et al., 2010

Танзания

Битуминозные

0,12

0,03-0,22 (75)

Finkelman, 2004

Таиланд

Лигниты

0,137

0,02-0,6 (23)

Tewalt et al., 2010

Турция

Лигниты

0,12

0,03-0,66 (149)

Tewalt et al., 2010

Соединенное Королевство

Битуминозные

0,216

0,012-0,6 (84)

Tewalt et al., 2010

США

Суббитуминозные

0,1

0,01-8,0 (640)

US EPA, 1997

Лигниты

0,15

0,03-1,0 (183)

US EPA, 1997

Битуминозные

0,21

<0,01-3,3 (3527)

US EPA, 1997

Антрациты

0,23

0,16-0,30 (52)

US EPA, 1997

Вьетнам

Антрациты

0,348

<0,02–0,34 (6)

Tewalt et al., 2010

Замбия

Битуминозные

0,6

<0,03-3,6 (14)

Tewalt et al., 2010

Зимбабве

Битуминозные

0,08

<0,03-0,15 (6)

Tewalt et al., 2010

Примечание. Следует интерпретировать приведенную выше информацию о концентрации ртути с осторожностью, поскольку выборки образцов угля сильно отличаются друг от друга в зависимости от конкретной страны. Кроме того, не везде приводятся сведения, позволяющие понять, относятся указанные концентрации ртути к сухому или несортированному углю. Эти данные могут не давать представления о свойствах угля, который фактически подается в топку. Число в скобках в столбце «Диапазон» обозначает количество образцов.


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   42


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет