Rinnakkaispolttolaitoksen ympäristöntarkkailusuunnitelma

Abstract

Diplomityössä päivitetään voimalaitoksen ympäristöntarkkailusuunnitelma vastaamaan uudistuneen ympäristöluvan ja lainsäädännön edellytyksiä. Työssä tutkitaan leijupetikatti-loiden tulipesän lämpötiloja, savukaasun viipymäaikoja tulipesässä, leijukerroskattiloiden päästöjä, päästöjen jatkuvatoimista mittaamista sekä päästöjen seurantaa ja raportointia.

Tulipesän lämpötiloja mitattiin kupla- ja kiertoleijukattiloilla. Tuloksien perusteella havait-tiin kiertoleijukattilan tulipesän alaosan lämpötilojen olevan lähes riippumaton pedin lämpötilasta ja höyrykuormasta. Tulipesän yläosassa lämpötilat nousevat höyrykuorman kasvaessa, mutta pedin lämpötilalla ei havaittu vaikutusta tulipesän yläosassakaan. Molemmilla kattiloilla havaittiin voimakas vaakatasoinen lämpötilaprofiili. Kuplaleijukattilalla sekä höyrykuorma että pedin lämpötila vaikuttivat tulipesän lämpötilaan. Savukaasun teoreettiset viipymäajat laskettiin kiertoleijukattilalle. Laskelmien ja mittauksien perusteella havaittiin kattilalla mahdollisuus saavuttaa savukaasun kahden sekunnin viipymäaika 850 ºC lämpötilassa. Kattilan käyttäytymisen aukottomaksi selvittämiseksi kaikilla polttoaineseoksilla ja höyrykuormilla tarvitaan lisää toimenpiteitä kattilalla ja lisää tulipesän lämpötilamittauksia.

Leijukerroskattiloiden päästöjen syntymistä ja hallintaa tutkittiin teoreettisesti kirjallisuustutkimuksena. Tutkittuihin päästöihin kuuluivat typen oksidit, rikkidioksidi, hiukkaset, hiilimonoksidi, orgaaninen kokonaishiili, suolahappo, fluorivety, raskasmetallit sekä dioksiinit ja furaanit.

Jatkuvatoimisten päästömittausmittauslaitteiden toimintaperiaatteita selvitettiin kirjalli-suustutkimuksena. Samoin selvitettiin jatkuvatoimisten päästömittauslaitteiden virhelähtei-tä. Päästömittauslaitteille laadittiin pitkän ja lyhyen ajan laadunvarmistussuunnitelma. Ha-vaittiin, että nykyiset jatkuvatoimiset päästömittauslaitteet eivät täytä kaikkia uusia laatu-kriteereitä.

Päästöjen jatkuvatoimiseen seuraamiseen työssä suunniteltiin uusi valvomonäyttö. Uuden näytön avulla tehostetaan päästöjen valvontaa.

Päästöjen raportointiin työssä suunniteltiin vuorokausiraportti. Raporttiin kerätään jatkuva-toimisten päästömittauslaitteiden puolen tunnin keskiarvot. Raportin tarkastaa, allekirjoittaa ja arkistoi vuorossa oleva operaattori.

The goal of this study is to update the environmental control plan of the power plant. Rea-son for the reform has come through the new environment permit and changes in laws. The study look at furnace temperatures and flue gas residence times in fluidised bed boilers. Also have been studied emissions, continuous measuring of emissions, real time control-ling of emissions and reporting of emissions.

The furnace temperatures have been measured in bubbling and circulating bed boilers. In circulating bed boiler’s bottom part of furnace, furnace temperatures are quite independent on bed temperatures and steam output. On the upper part of furnace, temperatures are de-pendent on boiler’s steam output, but not bed temperatures. In both boilers, there are quite a strong horizontal temperature profiles in the furnace. In the bubbling fluidised bed boiler, both bed temperatures and boiler’s steam output affect to the furnace temperatures.

Flue gas residence times have been calculated for circulating bed boiler, based on theoreti-cal equation, fuel composition and oxygen level. We observed that it is possible to reach two seconds residence time in 850 ºC.

To verify good burning conditions with all fuel mixtures and all level of steam output, more temperature measurements in different height of the boiler must be done.

Emissions of fluidised bed boilers have been studied based on theory. Studied emissions were: nitrogen oxides, sulphur dioxide, particles, carbon monoxide, total organic carbon, hydrogen chlorine, hydrogen fluoride, heavy metals both dioxins and furans.

For better understanding of continuous emissions monitoring devices they have been stud-ied. Also elements of uncertainty of continuous emissions measuring systems have been found out. Short and long period quality assurance plan was made for automated measur-ing systems.

To verify effective real time emissions control, a new screen layout was designed to the power plant’s control room.

For daily emissions reporting a new reporting form was designed. Emissions will be accu-mulated to the report every half an hour. Report will be checked, signed and filed by an operator.