9.

Modalitățile generale de reducere a emisiilor de sulf sunt următoarele: (i) Măsuri de gestionare a energiei (1) (a) Economii de energie Utilizarea rațională a energiei (îmbunătățirea randamentului și a modului de aplicare a proceselor, producția mixtă și/sau gestionarea cererii de energie) conduce, de obicei, la o reducere a emisiilor de sulf. (b) Utilizarea mai multor surse de energie În general, se ajunge la reducerea emisiilor de sulf prin creșterea, în gama energiilor, a proporției energiilor care nu necesită ardere (hidraulică, nucleară, eoliană etc.). Cu toate acestea, trebuie avute în vedere și alte pericole care ar putea afecta mediul. (ii) Opțiuni tehnologice (a) Înlocuirea combustibililor Emisiile de SO2 din timpul combustiei sunt direct legate de conținutul în sulf al combustibilului folosit. Înlocuirea anumitor combustibili (de exemplu, a cărbunelui cu conținut mare de sulf cu cărbunele cu conținut scăzut de sulf și/sau cu combustibili lichizi, sau a cărbunelui cu gaz) conduce la o diminuare a emisiilor de sulf, dar acest procedeu poate întimpina unele dificultăți, de exemplu aceea de a se obține combustibili săraci în sulf sau aceea a adaptării sistemelor de combustie folosite la alți combustibili. În numeroase țări ale CEE se înlocuiesc în prezent instalațiile care funcționează cu cărbune sau cu hidrocarburi cu instalații care funcționează cu gaze. Existența instalațiilor mixte ar putea facilita înlocuirea combustibililor. (b) Epurarea combustibililor Epurarea gazului natural reprezintă un progres tehnologic și este larg utilizată din motive practice. Epurarea gazelor industriale (gazul acid de la rafinării, gazul de la cuptoarele de cocs, biogazul etc.) reprezintă de asemenea o tehnologie actuală. Desulfurarea combustibililor lichizi (fracțiuni ușoare și medii) reprezintă o tehnologie actuală. Desulfurarea fracțiunilor grele este realizabilă din punct de vedere tehnic, dar trebuie avute în vedere proprietățile brutului. Desulfurarea reziduurilor prezente în atmosferă (produsele de bază din coloana unităților de distilare atmosferică a petrolului brut) în vederea obținerii unui combustibil petrolier cu conținut scăzut de sulf nu este totuși practicată în mod curent; se preferă, în general, prelucrarea petrolului brut cu un conținut scăzut de sulf. Hidrocracarea și tehnicile de conversie totală sunt acum bine puse la punct și asociază o puternică eliminare de sulf cu ameliorarea randamentului produselor ușoare. Rafinăriile care utilizează conversia totală sunt puțin numeroase. În general, aceste rafinării recuperează 80-90 % din sulful prezent și convertesc toate reziduurile în produse ușoare sau în alte produse comercializabile. Acest tip de rafinărie consumă multă energie și necesită investiții semnificative. Conținutul în sulf al produselor de rafinare este prezentat în tabelul 1 de mai jos. Tabelul 1 Conținutul în sulf al produselor de rafinare (Conținutul în S %) Combustibil Valori tipice existente Valori viitoare anticipate Benzină 0,1 0,05 Kerosen (pentru avioane) 0,1 0,01 Carburant diesel 0,05 – 0,3 < 0,05 Petrol pentru încălzire 0,1 – 0,2 < 0,1 Păcură 0,2 – 3,5 < 1 Carburant diesel pentru nave 0,5 – 1,0 < 0,5 Rezervor de petrol 3,0 – 5,0 < 1 (în zone de coastă) < 2 (în largul mării) Tehnologiile curente de epurare a antracitului permit eliminarea a aproximativ jumătate din sulful anorganic (în funcție de proprietățile carbonului), dar nu și a sulfului organic. Se încearcă punerea la punct a unor tehnologii mai eficiente, care implică însă costuri și investiții mai ridicate. Astfel, desulfurarea prin epurare a carbonului este mai puțin rentabilă decât desulfurarea gazelor de combustie. Se poate găsi, în fiecare țară, cea mai bună modalitate de a combina cele două procedee. (c) Tehnologii avansate de combustie Este vorba despre tehnicile de combustie al căror randament tehnic a fost îmbunătățit și care emit puțin sulf: combustia în pat fluidizat (CPF), în pat cu barbotare (CPB), în pat circulant (CPC) și pat sub presiune (CPP); ciclu combinat cu gazeificare integrată (CCGI) și turbine cu gaz pentru ciclu combinat (TGCC). În sistemele de combustie ale centralelor electrice tradiționale se pot integra turbine fixe cu gaz, ceea ce permite ridicarea randamentului general de la 5 % la 7 % și antrenează o reducere sensibilă a emisiilor de SO2. Totuși, această integrare necesită o modificare substanțială a boilerelor. Combustia în pat fluidizat, pusă la punct pentru antracit și lignit, se aplică și altor combustibili solizi, cum ar fi cocsul de petrol și combustibilii săraci (deșeurile, turba și lemnul). O reducere suplimentară a emisiilor se poate realiza prin integrarea în focar a unui dispozitiv de reglare a combustiei prin adăugarea de var/calcar la materialele constitutive ale patului. Puterea totală instalată a combustiei în pat fluidizat (CPF) a atins aproximativ 30 000 MWth (250-350 instalații), inclusiv 8 000 MWth din gama puterilor mai mari de 50 MWth. Utilizarea și/sau eliminarea sub-produselor rezultate din acest proces poate ridica anumite probleme, fiind așadar necesare noi adaptări. Ciclul combinat cu gazeificare integrată (CCGI) cuprinde gazeificarea cărbunelui și producția de electricitate în ciclu combinat într-o turbină cu gaze și vapori. Cărbunele gazeificat este ars în camera de ardere a turbinei cu gaze. În vederea reducerii emisiei de sulf s-a recurs la metodele cele mai moderne de epurare a gazului brut în amonte de turbina cu gaze. Această tehnică se aplică de asemenea și reziduurilor de ulei greu și emulsiilor bituminoase. Puterea instalată este în prezent de circa 1 000 MWel (5 instalații). În prezent, sunt în studiu centralele cu gaze cu turbine în ciclu combinat funcționând cu gaze naturale și având un randament energetic de aproximativ 48-52 %. (d) Modificarea procedurilor și a tipului de combustie Tipul de combustie nu se poate modifica așa cum se procedează pentru reducerea emisiilor de NOx, dat fiind că aproape tot sulful organic și/sau anorganic se oxidează în timpul arderii (sulful care rămâne, a cărui cantitate depinde de proprietățile combustibilului și de tehnica de ardere, se regăsește în cenușă). În prezenta anexă, procesele de aditivare uscată utilizate în boilere clasice sunt considerate ca modificări ale procesului datorită injectării unui agent în camera de ardere. Experiența a arătat că, dacă se aplică aceste procese, capacitatea termică scade, raportul Ca/S este ridicat și desulfurarea este puțin activă. Trebuie luate în considerare problemele pe care le ridică reutilizarea sub-produselor, această soluție ar trebui să fie reținută ca măsură intermediară pentru instalațiile mici (tabelul 2). Tabelul 2 Nivelurile de emisie ale oxizilor de sulf obținute prin aplicarea tehnicilor de reducere la cazanele care utilizează combustibili fosili Acest tabel a fost stabilit pentru instalații principale din sectorul public de producere a energiei electrice. Aceste tehnici de reducere sunt de asemenea aplicabile și în alte sectoare unde emisiile de fum sunt comparabile. Emisii nemăsurate Injecția de aditivi Spălare umed (2) Absorbție uscată prin pulverizare (3) Eficiența reducerii (%) până la 60 95 până la 90 Randamentul energetic (kWel/103 m3/h) 0,1-1 6-10 3-6 Puterea totală instalată (CEE Eur)(MWth) 194 000 16 000 Tipul de subproduse Amestec de săruri de Ca și cenuși volante Gips (nămol/ape uzate) Amestec de CaSO3 × 1/2 H2O și cenuși volante Cheltuieli de investiții specifice [ECU (1990)/kWel] 20-50 60-250 50-220 mg/m3 (4) g/kWhel mg/m3 (4) g/kWhel mg/m3 (4) g/kWhel mg/m3 (4) g/kWhel Antracit (5) 1 000-10 000 3,5-35 400-4 000 1,4-14 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,4 < 0,7 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,4 < 0,7 Lignit (5) 1 000-20 000 4,2-84 400-8 000 1,7-33.6 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,7 < 0,8 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,7 < 0.8 Ulei greu (5) 1 000-10 000 2,8-28 400-4 000 1,1-11 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,1 < 0,6 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,1 < 0.6

Absorbție amoniacală (3) Wellmann Lord (2) Cărbune activat (2) Extracție catalitică combinată (2) Eficiența reducerii (%) până la 90 95 95 95 Randament energetic (kWel/103 m3/h) 3-10 10-15 4-8 2 Puterea totală instalată (CEE Eur) (MWth) 200 2 000 700 1 300 Tipul de subprodus Îngrășăminte cu amoniac S elementar Acid sulfuric (99 % în volum) S elementar Acid sulfuric (99 % în volum) Acid sulfuric (70 % în greutate) Cheltuieli de investiții specifice Ecu (1990)/kWel 230-270 (4) 200-300 (6) 280-320 (6) (7) 320-350 (6) (7) mg/m3 (4) g/kWhel mg/m3 (4) g/kWhel mg/m3 (4) g/kWhel mg/m3 (4) g/kWhel Antracit (5) < 400 (< 200, 1 % S) < 1,4 < 0,7 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,4 < 0,7 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,4 < 0,7 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,4 < 0,7 Lignit (5) < 400 (< 200, 1 % S) < 1,7 < 0,8 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,7 < 0,8 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,7 < 0,8 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,7 < 0,8 Țiței greu (5) < 400 (< 200, 1 % S) < 1,1 < 0,6 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,1 < 0,6 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,1 < 0,6 < 400 (< 200, 1 % S) < 1,1 < 0,6 (e) Procedee de desulfurare a gazelor de combustie Aceste procedee urmăresc eliminarea oxizilor de sulf deja formați și sunt, din acest motiv, definite ca măsuri secundare. Tehnologiile actuale pentru tratarea gazelor de combustie se bazează pe extracția sulfului cu ajutorul procedurilor chimice umede, uscate, semi-uscate și catalitice. Pentru ca programul de reducere a emisiilor de sulf să fie cât mai eficient posibil, începând de la măsurile de gestionare a energiei din categoria (i) de mai sus, este necesar să se combine metodele tehnice enumerate în categoria (ii) de mai sus. În unele cazuri, metodele aplicate pentru reducerea emisiilor de sulf pot conduce la o diminuare a emisiilor de CO2, NOx și ale altor poluanți. Pentru centralele electrice publice, instalațiile mixte și instalațiile de încălzire urbană, se aplică mai ales următoarele metode de tratare a gazelor de combustie: absorbția umedă cu var/calcar, absorbția uscată prin pulverizare, metoda Wellman Lord, absorbția amoniacală; metode de extracție combinată a NOx și SOx (cărbune activat și extracția catalitică combinată a NOx și SOx). În domeniul producției de energie, absorbția umedă cu var/calcar și absorbția uscată prin pulverizare reprezintă 85 % și respectiv 10 % din puterea instalată a instalațiilor de tratare a gazelor de combustie. Mai multe metode noi de desulfurare a gazelor de combustie, cum ar fi epurarea uscată cu fascicol electronic și metoda Mark 13A, se găsesc încă în stadiu experimental. Eficiența măsurilor secundare menționate anterior este indicată în tabelul 2 de mai sus. Cifrele sunt rezultate din experiența practică dobândită într-un mare număr de instalații în funcționare. Puterea instalată precum și gama de puteri sunt de asemenea menționate. Deși cele mai multe tehnici de reducere a sulfului sunt comparabile, totuși condițiile proprii ale instalațiilor sau ale amplasamentelor pot determina diferențe între metode. Tabelul 2 indică, de asemenea, intervalele costurilor de investiții corespunzătoare tehnicilor de reducere a emisiilor de sulf descrise în rubricile (ii) (c), (d) și (e). În același timp, dacă se aplică aceste tehnici în cazuri particulare, atunci trebuie să se aibă în vedere că, între altele, costurile de investiții aferente măsurilor de reducere a emisiilor depind de tehnicile particulare utilizate, de sistemele anti-poluare aplicate, de dimensiunile instalațiilor, de gradul de reducere atins și de scara de timp a ciclurilor de întreținere prevăzute. Tabelul nu prezintă decât intervalele generale ale costurilor de investiții; cheltuielile de investiții necesare adaptării măsurilor anti-poluare le depășesc, în general, pe cele antrenate de construcția instalațiilor noi.