efectele poluanŢilor
Post on 23-Jan-2016
78 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
INTRODUCERE
Protecţia naturii, a resurselor sale naturale, a diversităţilor biologice şi a structu-
rilor teologice care o definesc, reprezintă o preocupare de interes naţional, economic şi
social uman, cu rol determinant în strategia de dezvoltare durabilă a societăţii.
Protejarea şi conservarea mediului este în zilele noastre o problemă globală a
umanităţii.
Ridicarea standardului de viaţă nu mai poate fi înţeleasă doar ca o diversificare a
mijloacelor tehnico-materiale, ci mai ales ca o integrare a omului în mediul ambiant, în
condiţii de confort şi conservare a stării de sănătate.
Progresul tehnic aduce cu sine, alături de atâtea binefaceri pentru om şi nume-
roase neajunsuri, precum şi o mulţime de substanţe, cărora li se spune „poluante”, care
ameninţă cu distrugerea mediului înconjurător.
Fenomene nedorite sunt consecinţe ale unei dezvoltări industriale neraţionale şi
dovedesc că mediul înconjurător nu mai poate prelua la nesfârşit multitudinea de de-
şeuri rezultate din diferite activităţi industriale.
Poluantul poate fi deci o substanţă solidă, lichidă, gazoasă sau sub formă de
energie (radiaţie electromagnetică, ionizantă, termică, fonică sau vibraţii) care, răspân-
dite în mediu, modifică echilibrul acestuia şi aduce daune organismelor vii sau bunurilor
materiale.
Acest deziderat este stipulat foarte clar şi în principiile şi strategiile de dezvoltare
prevăzute în capitolul 1 al Legii 137/1995 - Legea Protecţiei Mediului.
Societatea umană a devenit conştientă de urmările nefaste ale unora din activi-
tăţile proprii, ceea ce a determinat-o să-şi asume, ca o obligaţie morală faţă de genera-
ţiile viitoare, sarcina de a depune eforturi pentru stoparea deteriorării pe mai departe a
mediului şi de a întreprinde acţiuni individuale sau de a colabora la acţiuni colective de
refacere a ecosistemelor afectate, prin identificarea şi cuantificarea impactului surselor
antropice staţionare sau mobile asupra calităţii factorilor de mediu.
3
În ultimii ani, toate ţările au cunoscut degradarea mediului, care poate să rezulte
din folosirea ineficientă şi necontrolată a energiei din dezvoltările economico-sociale şi
au introdus legi care să protejeze mediul. În timp, necesităţile de control şi prevenire a
poluării au devenit mai stringente.
Impactul direct al poluanţilor evacuaţi în atmosferă de către o sursă are loc în arii
relativ apropiate de aceasta, pe distanţe de la zeci de metri până la sute de kilometri, în
funcţie de parametrii fizici, de puterea de emisie a sursei (implicit a cantităţii de poluanţi
evacuaţi) şi de factorii direcţi din zonă.
Această poluare la scara locală se caracterizează prin apariţia celor mai mari
concentraţii în atmosferă, atât pe termen scurt, cât şi pe termen lung.
Atunci când sursa este amplasată într-o zonă urbană dens populată, cel mai
important factor expus la acţiunea directă a poluanţilor este factorul uman, care preia
noxele din atmosferă prin inhalare.
Pentru o zonă urbană, al doilea factor important care poate fi afectat de poluare îl
reprezintă materialele, construcţiile şi instalaţiile.
Dintre toate realizările omului, instalaţiile energetice se află, prin întinderea lor
fizică foarte mare, într-o strânsă intercondiţionare cu mediul înconjurător.
Instalaţiile energetice, în special centralele termoelectrice care folosesc drept
combustibil cărbunele, prezintă un impact complex asupra tuturor factorilor de mediu
din zona învecinată acestora (atmosferă, apă, sol, floră şi faună, aliment şi habitaclu),
încât sectorul energetic este considerat ca principala sursă de poluare.
Problematica mediului înconjurător, în domeniul producţiei de energie electrică
(şi termică) pe cărbune este evidenţiată prin următoarele trepte:
minerit (extragerea cărbunilor şi prepararea cărbunelui);
arderea cărbunelui şi producerea energiei electrice şi termice;
gestiunea şi desfacerea deşeurilor - eliminare noxe.
Evacuarea gazelor de ardere şi a poluanţilor atmosferici se face prin coşuri de
fum; difuzia poluanţilor nu are loc imediat ce aceştia părăsesc coşul.
Datorită vitezei proprii de ieşire a jetului de gaze de ardere, a diferenţei de tem-
peratură dintre cea de evacuare a gazului şi cea a mediului, pana de poluant îşi va con-
tinua mişcarea ascendentă până îşi pierde viteza iniţială, iar temperatura sa o egalează
pe cea a mediului.
Viteza vântului şi turbulenţa determină şi ele valoarea concentraţiei de poluant.
4
Prin coşurile de fum, termocentralele emit în atmosferă gaze arse, care conţin
importante cantităţi de substanţe poluante cum sunt: noxele gazoase (oxizii de sulf -
SOx, oxizii de azot -NOx, monoxidul şi dioxidul de carbon - CO şi CO2), precum şi praful
de cenuşă zburătoare (pulberi în suspensie - aerosoli, pulberi sedimentabile), nearse,
funingine.
Pulberile au efecte locale asupra mediului înconjurător, emisiile de SO2 Şi NO2
contribuie la formarea „ploilor acide”, cu acţiune regională, în timp ce emisiile de CO2
contribuie la creşterea „efectului de seră” la scară planetară.
Depunerile acide, precipitaţiile acide sau „ploile acide” reprezintă unul dintre cei
mai puternici factori de stres chimic asupra mediului.
Gradul de aciditate al precipitaţiilor, pus în evidenţă la scară globală se dato-
rează, în principal, prezenţei unor cantităţi apreciabile de acid sulfuric (H2SO4) şi acid
azotic (HNO3). Aceşti acizi tari provin din oxidarea în atmosferă a dioxidului de sulf
(SO2) şi a oxizilor de azot (NOx), gaze cu mare solubilitate în apă.
Prin dispersia în atmosferă a SO2 şi NOx şi a produşilor lor de transformare,
aceşti compuşi sunt poluaţi atât de picăturile de apă din nori - fenomenul de rainout
(ploaie acidă murdară) şi din ceaţă, cât şi de picăturile de precipitaţii - fenomenul
washout şi antrenaţi la sol (ploaie curată).
Aceste fenomene explică marea arie de răspândire a precipitaţiilor acide.
Ploile acide determină efecte negative asupra tuturor factorilor mediului natural şi
artificial.
Emisiile de CO2 - vinovate de „efectul de seră” pe Terra - vor fi supuse, în mod
iminent, unui control internaţional cu scopul stabilizării emisiilor; ulterior, cantitatea de
CO2 trebuind să fie redusă, astfel încât efectul de seră să fie diminuat.
Controlul cantităţii de CO2 emis presupune, în mod evident, inventarierea şi
evaluarea surselor de CO2, evoluţia probabilă a cantităţii de CO2, posibilitatea reducerii
cantitative, precum şi implicaţiile economice ale acestei reduceri.
Cantitatea de CO2 este diminuată în fiecare an de către activitatea metabolică a
pădurilor.
La poluarea atmosferei mai pot contribui spulberarea particulelor din depozitele
de cărbune şi din depozitele de zgură şi cenuşă.
Datorită funcţionării termocentralei Mintia, au fost şi sunt afectaţi (într-o măsură
mai mare sau mai mică) o serie de factori de mediu, astfel:
Atmosfera: - cu pulberi sedimentabile şi pulberi in suspensie;
5
Apele: - subterane, prin alterarea indicatorilor de calitate ai pânzei de
ape freatice din depozitele de zgură-cenuşă şi din incintă
- supraterane, prin creşterea temperaturii apei râului Mureş, în
aval, pe timp de vară cu circa 3÷7 °C;
Solul: - prin spulberarea pe timp de vânt puternic a particulelor de zgură şi
cenuşă din depozitele (haldele) de zgură şi cenuşă şi aceasta în ciuda
operaţiilor de înierbare a taluzurilor supraînălţării depozitelor;
Flora (vegetaţia şi pădurile): - prin deteriorarea unor suprafeţe de păduri şi
a suprafeţelor înierbate din zona învecinată termocentralei;
Fauna (fauna acvatică şi animalele domestice): - prin alterarea directă a
mediului de viaţă şi indirectă, datorită consumului apei şi furajelor poluate,
cu implicaţii directe asupra producţiilor animaliere (carne şi lapte).
Funcţionarea termocentralelor utilizând drept combustibil cărbunele energetic va
necesita şi în viitor o atenţie maximă a producătorilor de energie electrică, precum şi a
organismelor abilitate pentru protejarea mediului ambiant, ştiut fiind efectul ireversibil al
poluării.
Conştientizarea acţiunii nefaste pe care o au poluanţii asupra mediului încon-
jurător şi înăsprirea legislaţiei naţionale de mediu (prin normele impuse şi sancţiunile
aplicate), precum şi începerea acţiunii de aderare la Uniunea Europeană au impus ca în
întreg Sistemul Energetic Naţional să se ia măsuri privind îmbunătăţirea şi moderni-
zarea echipamentelor energetice existente şi instalarea unor echipamente noi, la nivelul
tehnic actual acolo unde situaţia o permite, sau conservarea şi chiar închiderea şi
dezafectarea echipamentelor energetice care - cu toate măsurile luate - nu se vor putea
încadra în normele impuse de legislaţia europeană de mediu.
Printre problemele prioritare din domeniul energetic se numără controlul emisiilor
de pulberi şi noxe gazoase (CO2, SO2, NOx), protecţia apelor, minimizarea şi dispunerea
sigură a deşeurilor industriale.
Datorită interesului utilizatorilor, prin intensificarea acţiunii de marketing şi cu
sprijinul autorităţilor locale, se are în vedere valorificarea la scară industrială a cenuşii
uscate de la electrofiltre.
Toate aceste măsuri reprezintă - de fapt - priorităţile pe termen lung ale
Termocentralei Mintia.
6
Nici un efort financiar nu este prea mare pentru salvarea şi conservarea naturii,
motiv pentru care Centrala Termoelectrică Mintia - Deva poate constitui un exemplu
demn de urmat atât în sectorul energetic cât şi în celelalte sectoare de activitate.
7
Capitolul I
PREZENTARE GENERALĂ A
C.T.E. MINTIA - DEVA
1.1. DESCRIERE GENERALĂ
Centrala Termoelectrică Mintia - Deva reprezintă pentru încă mult timp cea
de-a treia mare unitate producătoare de energie electrică din România. Prin
mărimea puterii instalate şi a gradului ridicat de disponibilitate, siguranţă şi
continuitate în funcţionare, termocentrala Mintia reprezintă o sursă de energie
electrică de bază a Sistemului Energetic Naţional.
Figura 1.1
Plan amplasare
În toată perioada parcursă de Ia punerea în funcţiune, Termocentrala Mintia
a produs 9÷10% din energia electrică a ţării şi 18÷22% din energia electrică
produsă de termocentrale ce folosesc ca materie primă cărbunele.
8
Centrala Termoelectrică Mintia - Deva (C.T.E. Mintia), este situată în sud-
estul Transilvaniei, pe malul râului Mureş, Ia 7 km distanţă de municipiul Deva.
Are o putere instalată de 1.280 MW, în 6 grupuri energetice de condensaţie
de 210 MW focare, alimentate fiecare de 2 cazane de abur de 330 tab/h, 13,72
MPa, 550°C, fiecare bloc constituind o unitate independentă.
Combustibilul principal utilizat este cărbunele de Valea Jiului (huilă
energetică sortată şi mixie de huilă), din preparatele Lupeni, Coroeşti, Petrila,
Livezeni, cu putere calorifică medie de 1.000 kcal/kg (15.407 kJ/kg), până acum
câţiva ani folosindu-se şi cărbune de import din Africa de Sud, Australia, Rusia.
Cărbunele este transportat pe cale ferată şi navală. Combustibilii auxiliari,
întrebuinţaţi la porniri şi pentru stabilizarea flăcării, sunt gazele naturale şi păcura.
Energia electrică este livrată în Sistemul Energetic Naţional la tensiuni de
220 şi 400 kV, cu posibilităţi de livrare şi în exteriorul ţării, pe linia Sibiu - Arad -
Szeged.
Centrala a fost pusă în funcţiune în 3 etape
- 1989÷1971 - grupurile energetice nr. 1÷4;
- 1977 - grupul energetic nr. 5;
- 1980 - grupul energetic nr. 6,
fiecare grup energetic având o putere de 210 MW.
Din anul 1984, termocentrala livrează şi căldură (agent termic) pentru cca.
25.000 apartamente din municipiul Deva, având o capacitate de livrare instalată
din prizele nereglabile ale turbinelor de 300 Gcal/h (8 x 50 Gcal/h).
1.2. AMPLASARE ŞI PLAN GENERAL
Terenul ocupat cuprinde incinta, cu o suprafaţă de 31 ha, precum şi două
depozite de combustibil solid (cărbune) de câte 100 ha, în total 231 ha.
Condiţiile locale ale amplasamentului au impus folosirea unei incinte
înguste.
Clădirea principală are frontul paralel cu axa Mureşului, ceea ce a permis
realizarea unui circuit direct şi scurt al apei de răcire. Aceeaşi orientare o au şi
staţiile exterioare de 110, 220 şi 400 kV, plasate în linie cu clădirea principală.
9
Depozitul de cărbune este desfăşurat pe un front paralel cu al clădirii
principale, fiind deservit de un triaj de căi ferate.
Celelalte obiective sunt intercalate funcţional între cele precedente.
Legăturile cu reţelele de circulaţie sunt realizate prin racorduri la linia ferată
Bucureşti - Arad în staţia Mintia, precum şi la şoseaua naţională Bucureşti - Arad.
1.3. DESCRIEREA TERMOCENTRALEI
1.3.1. Partea termomecanică
Caracteristicile echipamentelor principale sunt identice pentru fiecare din
cele 6 grupuri energetice.
Cazanele sunt identice şi sunt realizate din câte două corpuri jumelate
(articulate). Cazanele sunt coaxiale cu turbinele.
Turbinele, amplasate în sala maşinilor, au posibilitatea de a livra cca. 63
GJ/h (15 Gcal/h) abur pentru încălzit.
În sala cazanelor sunt amplasate instalaţiile de degazare, morile de
cărbune şi ventilatoarele pentru recirculaţia de aer şi gaze.
În exterior sunt amplasate ventilatoarele de aer şi de gaze arse, precum şi
instalaţiile pentru desprăfuirea gazelor arse - electrofiltrele.
În corpul buncărilor sunt amplasate staţiile de reducere-răcire, benzile
Redler (cota -+91,00 m) şi transportoarele de cărbune pentru alimentarea
buncărilor (+37,80 m).
Planşeele de deservire ale cazanelor şi turbinelor se găsesc la + 9,00 m.
La cota 0,00 m sunt instalate pompele de alimentare, iar Ia cota +6,00 m
grupul pentru tratarea condensatului.
Tot la cota +6,00 m sunt amplasate transversal turboagregatele (turbinele)
cu o distanţă între axe de 48 m, care formează sala maşinilor.
Evacuarea gazelor arse se face prin 3 coşuri de fum, câte unul la 2 grupuri
energetice, a căror înălţime este de 220 m.
Schema termică este concepută şi realizată în sistem bloc pentru abur, apă
de cimentare şi condensat.
10
1.3.2. Partea electrică
Centrala dispune de trei staţii electrice de tensiuni 110 kV, 220 kV şi 400
kV.
La barele staţiei de 220 kV sunt racordate generatoarele de 210 MW în
schemă bloc cu transformatoarele.
Legăturile între barele celor 3 staţii sunt asigurate prin autotransformatoare
cu puteri de 400 MVA, între 220÷400 kV şi de 200 MVA, între 110÷220 kV.
Generatoarele debitează la tensiunea de 15,75 kV, funcţionând cu neutrul
izolat. Racordul cu transformatorul bloc şi derivaţii spre transformatorul de servicii
proprii este realizat cu bare capsulate.
Transformatoarele principale (bloc) şi pentru servicii proprii funcţionează cu
neutrul părţii de 220 kV izolat sau direct legat la pământ prin intermediul unui
separator.
Fiecare bloc cazan - turbină este echipat cu câte o staţie de 6 kV de servicii
proprii, cimentată prin câte un transformator de 25 MVA.
Alimentarea de rezervă este asigurată de la bazele staţiei de servicii
generale printr-o automatizare (anclanşarea automată a rezervei).
1.3.3. Partea hidrotehnică (figura 1.2.)
Sursa de alimentare du apă industrială este râul Mureş, a cărui albie a fost
regularizată prin realizarea unui şenal excavat, în lungime de 640 m. Pe acest
şenal s-a construit un baraj deversor pentru menţinerea nivelului constant de apă
de 5 m (179,5 mdM).
Priza de apă este dimensionată să capteze un debit de 60 m3/s, care cores-
punde necesităţilor de apă pentru 8 grupuri turbogeneratoare de 210 MW.
Sistemul de răcire al centralei este în circuit deschis sau mixt, debitul de
apă al râului Mureş asigurând parţial necesarul de apă pentru răcirea grupurilor
energetice.
11
Figura 1.2.
Sursă de alimentare cu apă industrială – Râul Mureş
Circuitul mixt prevede două turnuri de răcire cu tiraj natural, cu o capacitate
de răcire de 21.000 m3/h fiecare. Pentru pomparea apei în turnurile de răcire se
folosesc 4 pompe, fiecare având un debit de 13.500 m3/h şi P=127,5 kPa.
Casa sitelor cuprinde staţia pompelor de circulaţie (apă) şi sitele rotative
pentru curăţarea mecanică a apei brute de alimentare şi este prevăzută cu 12 site
rotative, dintre care 8 site plane frontale şi 4 site cilindrice cu intrare laterală. În
staţia de pompe sunt 12 pompe verticale, 8 având caracteristicile: Q=3,75 m3/s;
P=93,7 kPa şi 4 pompe cu Q=4,1 m3/s şi P=147,1 kPa.
Pe gura de descărcare a canalului de evacuare a apei calde funcţionează o
microhidrocentrală (MHc) pentru recuperarea parţială a energiei din circuitul apei,
cu o putere de 1,9 MW.
1.3.4. Tratarea chimică a apei
Instalaţiile de tratare a condensatului pentru fiecare bloc energetic principal
asigură tratarea integrală a condensatului pentru fiecare bloc în parte (cca. 500
t/h) şi sunt intercalate cu pompele de condensat treapta Ia şi treapta a IIa, care
asigură o calitate a condensatului corespunzătoare la 0,2 S/cm conductivitate şi
0,02 mg/l SiO2 concentraţie.
12
Staţia de pretratare cuprinde un număr de 6 decantoare ce asigură
decarbonatarea până la densitatea de 3ºd şl limpezirea apei de râu destinată fie
circuitelor de răcire, fie alimentării staţiei de demineralizare - dedurizare. Debitul
staţiei se ridică Ia cca. 1.100 m3/h.
Figura 1.3.
Staţia de tratare chimică a apei
Staţia de demineralizare este compusă din filtre mecanice, filtre barieră
pentru reţinerea substanţelor organice şi de 5 linii de demineralizare pe schema H-
OH1OH2, urmate de finisare în barele cu pat mixt. Alimentarea este cu apă
pretratată cu salinitate de cca. 8,1 mval/l, ce asigură demineralizarea apei de
adaos la cazane până la 0,2 S/cm conductivitate şi 0,02 mg/l concentraţie de SiO2.
Debitul unitar al liniilor de demineralizare de 60 m3/h asigură un debit al staţiei de
cca. 180 m3/h total. Ca reactivi de regenerare se folosesc HCI şi NaOH.
1.3.5. Partea de construcţii şi arhitectură
Clădirea principală se compune din sala cazanelor, corpul buncărilor şi sala
turbinelor.
Cele trei coşuri de fum (figura 1.3), cu înălţimea de 220 m, au formă de du-
blu trunchi de con, cu diametrul la vârf de 6,44 m (coş nr. 1; 2) şi 7,76 m (coş nr.
3), respectiv diametrul la bază de 27,00 m (coş nr. 1; 2) şi 23,58 m (coş nr. 3).
13
Figura 1.3.
Coşurile de fum
Din punct de vedere arhitectural, Centrala Termoelectrică Mintia - Deva se
prezintă ca un ansamblu închegat, deşi a fost proiectată şi realizată în mai multe
etape.
La realizarea acestui obiectiv industrial au participat următoarele unităţi
aparţinând fostului Minister al Energiei Electrice:
- Institutul de Studii şi Proiectări Energetice Bucureşti (I.S.P.E.);
- Întreprinderea „Energoconstrucţia” Bucureşti;
- Întreprinderea „Energomontaj” Bucureşti;
- Întreprinderea pentru Raţionalizarea şi Modernizarea Instalaţiilor
Energetice Bucureşti;
- Întreprinderea Electrocentrale Deva - Mintia.
14
Capitolul II
SURSE DE POLUARE A MEDIULUI
ÎNCONJURĂTOR
Termocentralele mari consumatoare de combustibili şi mai ales cele care
funcţionează pe cărbuni inferiori şi păcură cu conţinut ridicat de sulf, pot influenţa
mediul înconjurător, conducând uneori chiar la afectarea echilibrului ecologic din
zonele unde sunt amplasate.
Instalaţiile energetice prezintă un impact complex asupra tuturor factorilor
de mediu (atmosferă, apă, sol, floră, faună), sectorul energetic fiind considerat ca
o principala sursă de poluare.
Aprecierea mediului dintr-o zonă, la un moment dat, este dată deci de
calitatea aerului, apei, solului, starea de sănătate a populaţiei, deficitul de specii
de plante şi animale înregistrat.
Fiecare dintre aceşti factori se pot caracteriza prin indicatori de calitate
reprezentativi pentru aprecierea gradului de poluare şi pentru care exista limite
admisibile stabilite.
2.1. TIPURI DE POLUANŢI DATORAŢI TERMOCENTRALELOR
2.1.1. Oxizii de sulf
Din oxidarea sulfului combustibil, cea mai mare parte (peste 95%) se
transformă în S02, restul în S03. Conversia S02 în S03 are loc în flacără, în cazul
unui exces mare de oxigen, dar şi pe traseul gazelor, în prezenţa oxizilor de
vanadiu şi chiar de fier, care joacă rol de catalizator, mai ales la temperaturi de
peste 800°C.
15
Evacuat în atmosferă, dioxidul de sulf reacţionează în proporţie de 1÷2 ‰
cu oxigenul, sub acţiunea radiaţiilor ultraviolete solare, dând naştere anhidridei
sulfuroase (SO3), conform relaţiei:
2SO2 + O2 +UV = 2SO3
SO3 se combină cu vaporii de apă din atmosferă şi formează acidul sulfuric.
În perioada de ceaţă şi în zilele foarte ceţoase sau umede se atinge un grad de
transformare de până la 15,7%.
SO3 + H2O = H2SO4
Bioxidul de sulf reprezintă o substanţă toxică, cu acţiune iritantă asupra
mucoaselor respiratorii şi conjunctivale, tuse.
2.1.2. Oxizii de azot
Din cantitatea totală de NOx dezvoltată prin ardere, aproximativ 95% este
sub formă de monoxid de azot (NO) şi doar restul sub formă de dioxid de azot
(NO2). Eliminat în atmosferă, în prezenţa oxigenului din aer şi sub acţiunea razelor
ultraviolete, se transformă destul de repede în NO2, care este foarte toxic. NO2
împreună cu apa formează acidul azotic, conform reacţiei:
NO2 + H2O = HNO3
Prin agresivitatea şi toxicitatea lor, oxizii de azot şi acidul azotic sunt extrem
de periculoşi pentru mecanismul biologic uman.
Un alt oxid de azot cu caracter nociv este N20 (protoxidul de azot) - gaz
stabil care se descompune de-abia la 600°C în elementele N2 şi O2. Acest gaz se
comportă ca şi un gaz inert până la 10 km deasupra pământului, deci până în
troposfera. N2O este un gaz cu efect nociv dublu: pe de o parte participă la efectul
de seră şi pe de altă parte distruge pătura protectoare de ozon din stratosfera
(10÷15 km deasupra pământului). Fenomenul este puternic accentuat de faptul că
durata de viaţă a N20 este deosebit de mare (până la 180 ani). În stratosferă se
absorb razele ultraviolete cu lungimea de undă între 200÷242 nm de către
moleculele de oxigen. Rezultă disocierea acestora şi producerea de ozon,
conform reacţiilor:
UV + O2 = O + O
O + O2 + M = O3 + m
UV + 3O2 = 2O2
16
unde: M este un partener de activare.
Ozonul astfel format absoarbe razele ultraviolete în domeniul 200÷340 nm
şi se descompune în oxigen molecular şl atomic; dacă însă lungimile de undă sunt
mai mici de 310 nm, se formează oxigenul singular, în stare activată (O*)
UV + O3 = O* + O2
N2O + O* = NO* + NO*
NO* + O3 = NO2 + O2
NO2 + O = NO* + O2
O3 + O = O2 + O2
Acesta reprezintă ciclul Johnston - Crutzen de distrugere a stratului de
ozon.
Cel mai important catalizator ce contribuie cu aproximativ 25% la distru-
gerea stratului de ozon este radicalul NO*, produs din descompunerea protoxidului
de azot (N20).
2.1.3. Oxizii de carbon
Oxidul de carbon este unul dintre toxicii cu mare răspândire. Acesta pă-
trunde în sânge datorită următoarelor proprietăţi fizico-chimice: densitate apropiată
de cea a aerului, difuzibilitate mare şi afinitate ridicată a hemoglobinei pentru CO.
Dioxidul de carbon este toxic numai în concentraţii mari (peste 5000 ppm).
CO2 influenţează clima prin efectul de seră creat asupra pământului, contribuţia sa
fiind de cca 50%.
Până în prezent, nu există soluţii tehnico-economice de combatere a
emisiilor de C02. Singura soluţie fezabilă este accentuarea creşterii eficienţei la
producerea, transformarea şi utilizarea energiei termice. Din fericire, procesul de
asimilare clorofiliană (fotosinteza) foloseşte CO2 expirat de fiinţele vii sau eliminat
de industrie, dând naştere la glucide şi la oxigen:
6CO2 + 6H2O lumina C6H12O6 + 6O2
17
2.2. POLUAREA AERULUI
Impactul direct al poluanţilor evacuaţi în atmosferă de o sursă are loc în arii
relativ apropiate de aceasta, pe distanţe de la câteva zeci de metri până la câteva
sute de metri sau kilometri, funcţie de parametrii fizici şi de puterea de emisie a
sursei.
Această poluare la scară locală se caracterizează prin apariţia celor mai
mari concentraţii în atmosferă atât pe termen scurt cât şi pe termen lung de
mediere. Atunci când sursa este amplasată într-o zonă urbană dens populată cel
mai important factor expus la acţiunea directă a poluanţilor este factorul uman,
care preia noxele din atmosferă prin inhalare.
Evacuarea gazelor arse şi a poluanţilor se face prin coşuri.
Difuzia poluanţilor nu are loc imediat ce aceştia părăsesc coşul. Datorită
vitezei proprii de ieşire a jetului de gaze de ardere, a diferenţei de temperatură
dintre cea de evacuare a gazului şi cea a mediului, pana de poluant îşi va continua
mişcarea ascendentă până îşi pierde viteza iniţială, iar temperatura sa o egalează
pe cea a mediului. Înălţimea fizică a coşului plus supraînălţarea penei de fum (de
poluant), datorate efectelor termice şi dinamice, constituie înălţimea efectivă a
coşului de fum.
Viteza vântului şi turbulenţa determină şi ele valoarea concentraţiei de
poluant.
Prin coşurile de fum, termocentralele emit în atmosferă gaze de ardere care
conţin substanţe poluante gazoase (SO2, NOx, CO, CO2).
Din calculele de dispersie s-au constatat depăşiri ale concentraţiilor maxime
admisibile (C.M.A.) din atmosferă în zonele centralelor de păcură şi cărbune unde
există coşuri cu înălţime redusă.
S-au semnalat de asemenea, depăşiri ale valorilor cuprinse în norme, la
măsurătorile de concentraţii de pulberi în gazele de ardere.
Prin dispersia în atmosferă a SO2 şi NOx şi din oxidarea în atmosferă a
acestor gaze care au o mare solubilitate în apă, se formează cantităţi apreciabile
de acizi tari (acid sulfuric şi acid azotic) care produc un anumit grad de aciditate al
precipitaţiilor (ploaie şi ceaţă) care se antrenează pe sol sub forma ploilor acide şi
18
care determină efecte negative asupra tuturor factorilor mediului natural şi
artificial.
Emisiile de CO2 duc la încălzirea atmosferei şl produc efectul de seră.
2.2.1. Controlul emisiilor poluante şi urmărirea încadrării în norme
Înăsprirea reglementărilor de mediu, corelată cu obligaţia respectării stan-
dardelor de mediu a condus la necesitatea cunoaşterii în orice moment a situaţiilor
şi a valorilor emisiilor de poluanţi, fiind astfel necesară o măsurare continuă a
emisiilor. Ca atare, în conformitate cu Ordinul MAPPM nr. 462/1993 şi cu Legea
NR. 137/1995 - Legea Protecţiei Mediului, deţinătorii instalaţiilor staţionare au
obligaţia de a-şi supraveghea sistematic nivelul emisiilor şi de a asigura
încadrarea acestora în limitele impuse.
Evaluarea nivelului emisiilor se realizează prin măsurători efectuate prin
forţe proprii sau prin terţi.
Obligaţia efectuării măsurătorilor revine deţinătorului instalaţiei, conform
unui program prevăzut în regulamentul de exploatare, care se aproba o data cu
autorizaţia de funcţionare şi autorizaţia de mediu, de către autoritatea judeţeană
de mediu (Agenţia pentru Protecţia Mediului înconjurător şi Garda Naţională de
Mediu).
Rezultatele se înscriu într-un registru special destinat acestui scop.
Pentru instalaţiile cu emisii importante, determinante pentru nivelul emisiilor
din zonă, autorităţile pentru mediu pot dispune deţinătorilor acestor Instalaţii, să-şi
realizeze sisteme proprii de măsurători cu înregistrări permanente a emisiilor.
2.2.1.1. Aprecierea emisiilor
Valorile măsurate vor fi comparate cu valorile de referinţă precizate în
normele specifice pentru instalaţiile energetice şi aprobate de MAPPM. Aceste
valori vor fi convertite în medii orare.
Se consideră respectată norma de limitare a emisiei atunci când nici una
din mediile determinate pentru indicatorii specifici instalaţiei (de regulă concen-
traţiile în gazele arse ale SO2, NOx şi pulberi) nu depăşeşte valoarea limită din
normă - concentraţia maximă admisă - (C.MA).
19
În scopul măsurării permanente a emisiilor (monitoring continuu), valorile
limită sunt considerate respectate dacă în decursul unui an calendaristic:
- nici o medie zilnică nu depăşeşte valoarea limită, cu excepţia
perioadelor de porniri-opriri ale instalaţiilor
- 97% din totalul mediilor orare nu depăşeşte de 1,2 ori
valoarea limită;
- nici una din mediile orare nu depăşeşte dublul valorii limită.
În prezent, termocentralele nu dispun în general de aparatură specializată
pentru efectuarea acestor măsurători, existând la nivel naţional un program de
dotaţii cu o astfel de aparatură. În această situaţie evaluarea emisiilor poluante se
face pe bază de calcul, conform Metodologiei de evaluare operativă a emisiilor de
SO2, NOX, pulberi şi C02 din centralele termice şi termoelectrice" elaborate de
D.S.D.E. şi aprobată de M.APP.M.: PE-1001/1994.
În strategia S.C. TERMOELECTRICA S.A., privind protecţia mediului pentru
perioada următoare, referitor la controlul emisiilor şi urmărirea încadrării în norme
sunt cuprinse următoarele obiective:
Pe termen scurt: - dotarea cu laboratoare mobile specializate
pentru măsurarea emisiilor poluante (SO2, NOX, CO, CO2, pulberi).
Actualmente există în ţară, dotarea S.C. Electrocentrale Turceni
S.A., de la firma engleză ROTORK 1 astfel de echipament – autola-
borator, care se utilizează periodic, prin rotaţie, la toate unităţile
energetice din ţară.
Pe termen lung: - dotarea termocentralelor importante cu instalaţii
fixe de supraveghere a emisiilor poluante (monitoring continuu).
Acţiunea se desfăşoară eşalonat pe priorităţi, funcţie de posibilităţile de
finanţare, în cadrul programelor de reabilitare - retehnologizare a grupurilor ener-
getice, cu finanţarea monitoringului din partea unor instituţii financiare interne şi
internaţionale.
2.2.1.2. Măsurarea continuă a emisiilor. Metode de măsurare.
Principii de măsurare şi funcţionare a aparaturii
Cunoaşterea în orice moment a situaţiilor emisiilor de poluanţi se realizează
prin măsurarea continuă a emisiilor de poluanţi, integrând analize atât pentru
poluanţi cât şi pentru pulberi evacuate în atmosferă.
20
În conformitate cu experienţa altor ţări, înainte de măsurarea poluanţilor la
coşul de fum trebuie măsurată pe fiecare canal de gaze arse concentraţia urmă-
toarelor gaze: SO2, NO; NO2 (NOX), O2, CO, CO2, concentraţia de praf (pulberi), la
cazanele pe cărbune.
Măsurarea continuă a emisiilor se poate face prin trei sisteme (metode) de
măsură:
a) metoda de analiză extractivă;
b) metoda de analiză „in-situ”;
c) metoda de analiză combinată.
a) Metoda de analiză extractivă
Metoda de analiză extractivă pentru analiza gazelor, care presupune:
- Sistemul de prelevare a probei gazoase din fluxul de gaze de
ardere format din: - sonda de prelevare a probei de gaz;
- unitatea de condiţionare a probei de gaz;
- linii de transport a probei de gaz de la sondă la unitatea de
condiţionare şi de aici la analizorul de gaze
- Analizorul de gaze, care în principiu este format din:
- carcasă (care conţine celula de măsură);
- sistemul de alimentare cu probe gazoase.
Metoda de analiză extractivă pentru analiza pulberilor, care presupune:
- Sistemul de prelevare a probei gazoase din fluxul de gaze de
ardere, format din:
- sonda de prelevare a probei de gaz;
- unitatea de analiză.
b) Metoda de analiză „in-situ”:
Măsurătorile „in-situ” se efectuează analizând direct fluxul de gaze ce trec
prin coş şi facilitează măsurarea instantanee a emisiilor.
Metoda de analiză „in-situ” pentru analiza gazelor, al cărui principiu
de măsurare este optoelectric şi presupune:
- un emiţător fixat pe peretele coşului de fum / canalul de gaze
arse;
- un receptor, montat pe partea diametral opusă emiţătorului.
21
Metoda de analiză „in-situ” pentru analiza pulberilor, care presupune
că determinarea cantităţii de pulberi în gazele de ardere se efec-
tuează utilizând aceeaşi configuraţie emiţător-receptor, utilizând
principiul atenuării unui flux luminos, datorat particulelor solide din
fluxul de gaz, această atenuare fiind proporţională cu concentraţia de
pulberi din fluxul de gaz. Concentraţia poate fi afişată în unităţi de
concentraţie (mg/m3). Determinarea pulberilor se realizează cu aju-
torul opacimetrelor.
c) Metoda de analiza combinată
Această metodă combină cele două metode de măsură, pentru a obţine un
sistem capabil să măsoare atât componentele gazoase cât şi pulberile.
Principalele firme europene de aparatură de măsură şi control noxe ga-
zoase şi pulberi (majoritatea dintre ele având filiale în ţara noastră) sunt
următoarele: Siemens (Germania), Rotork (Anglia) - reprezentanţă Ropic; Oldham
(Franţa) - reprezentantă T.D.B. şi CCS; Emission (Franţa) - reprezentanţă CCS;
Servomex (Anglia); Ronatel (Italia); B.T.G. (Austria).
Analizoarele de gaze de ardere şi analizoarele de pulberi funcţionează pe
baza următoarelor principii de măsură: analiza prin absorbţia radiaţiei infraroşii;
analiza prin absorbţia radiaţiei ultraviolete; analiza prin chemiluminiscenţă; analiza
pe baza principiului magnetopneumatic (paramagnetic); analiza prin ionizare în
flacără; analiza prin procedeul electrochimie; analiza pe baza principiului gravi-
metric; analiza pe baza principiului absorbţiei radiaţiei beta; analiza pe baza prin-
cipiului absorbţiei (opacităţii) şi difuziei luminii.
Achiziţionarea datelor se efectuează cu ajutorul calculatoarelor de evaluare,
care se compun din: calculatorul propriu-zis; tastatura; imprimanta.
Procesarea suplimentară a datelor şi stocarea acestora din urmă se
efectuează cu ajutorul calculatoarelor de evaluare şi stocare.
Supravegherea calităţii aerului este prevăzută a se realiza printr-o reţea de
supraveghere, a cărui configuraţie decurge din obiectivele principale ale monitorin-
gului calităţii aerului, ca element de fundamentare a strategiilor de control.
22
2.2.2. Inventarierea surselor poluante
Nivelul actual de dotare al termocentralelor, în general, nu permite
urmărirea continuă, prin măsurători, a nivelului emisiilor poluante în atmosferă.
Cerinţele actualei legislaţii, precum şi solicitările organizaţiilor de speciali-
tate interne şi internaţionale în domeniul stabilirii aportului termocentralelor la po-
luarea atmosferei, au impus adoptarea unor modele de calcul capabile să
realizeze inventarieri ale diverselor surse; acolo unde situaţia o permite, modele
de calcul se folosesc în paralel cu măsurătorile.
Modelul de calcul CORINAIR realizează inventarul anual al diferitelor tipuri
de surse poluante amplasate pe teritoriul unei regiuni sau al unei ţări. Acest model
este folosit de către Agenţiile Judeţene de Protecţia Mediului, unităţile energetice
utilizând alte modele de calcul.
În prezent, termocentralele nu dispun, în general, de aparatură specializată
pentru măsurarea emisiilor poluante, situaţia urmând să se realizeze în următorii
ani, pe cont propriu sau prin programe de modernizare internaţionale.
Datorită acestui fapt cât şi pentru realizarea unor postevaluări pe diferitele
perioade de timp, inclusiv pentru întocmirea inventarelor şi a rapoartelor statistice,
pentru verificări ale încadrării în norme, precum şi pentru elaborarea unei
prognoze, evaluarea emisiilor se face pe bază de calcul, potrivit „Metodologiei de
evaluare operativă a emisiilor de NOx, SO2, pulberi CO2 din centralele termice şi
termoelectrice”, lucrare elaborată de Serviciul Protecţia Mediului din RENEL şi
avizată de Ministerul Apelor, Pădurilor şi Protecţia Mediului: PE-1001/1994,
Modelele de calcul au în vedere situaţia actuală a centralelor termice şi
termoelectrice din România (procedee clasice de ardere a combustibililor şi lipsa
instalaţiilor de epurare-reducere a emisiilor de SO2, NOx şi CO2).
Metodologia de evaluare operativă a emisiilor de NOX, SO2, CO2
din centralele termice şi termoelectrice - PE1001/1994
Această metodologie de calcul se bazează pe consumul de combustibili şi
pe factorii de emisie.
23
a) Calculul cantităţii de poluant evacuată în atmosferă (emisia)
[kg]
E este cantitatea de poluant evacuată în atmosferă într-o perioadă de timp;
[kg]
B este cantitatea de combustibil consumată în perioada respectivă; [kg]
Hi este puterea calorifică inferioară a combustibilului [kj/kg]; [kcal/kg]
e este factorul de emisie; [kg/kj]
b) Calculul factorilor de emisie (e):
Factorul de emisie (e) reprezintă cantitatea de poluant evacuată în
atmosferă, raportată la unitatea de căldură introdusă odată cu combustibilul în
cazan.
Poluant – SO2:
[kg/kJ]
eS02 este factorul de emisie pentru SO2; [kg/kJ]
mS02 este masa moleculară a S02; mso2=64
ms este masa moleculară a S; ms=32
S este conţinutul de sulf al combustibilului (sulful combustibil, determinat ca
valoare medie, pe baza analizei chimice elementare; S=0,8÷1,9%
[%]
Hi este puterea calorifică inferioara a combustibilului; [kJ/kg]
r este gradul de reţinere al sulfului; r=0,05
Poluant - NOX:
[kg/kJ]
eNOx este factorul de emisie pentru NOx, la sarcina x; x=75%; [kg/kJ]
e100NOx este factorul de emisie pentru NOx la sarcina de 100%; [kg/kJ]
L este sarcina cazanului (cuprinsă întră 50÷100%; L=80% [%]
a este coeficient în funcţie de tipul combustibilului; a=0.85
Poluant - CO2:
24
[kg/kJ]
eCO2 factorul de emisie pentru CO2; [kg/kJ]
mCO2 este masa moleculară a CO2; mCO2=44
mc este masa moleculară a carbonului; mc= l2
C este conţinutul de carbon al combustibilului; C=37,2% [%]
Hi este puterea calorifică inferioară a combustibilului; [kJ/kg]
c) Calculul concentraţiei poluantului în gazele evacuate:
Pornind de la formula generală de calcul se poate calcula pentru o anumită
perioadă de timp, concentraţia poluantului în gazele evacuate:
[mg/Nm3]
Eh este cantitatea ce poluant evacuată în atmosferă; [kg/kJ]
D este debitul de gaze de ardere evacuate, rezultat din calculul arderii;
[Nm3/h]
Valoarea astfel calculată se compară cu valoarea de referinţă precizată în
normele de limitare a emisiilor în vigoare.
Fostul RENEL care a deţinut importante surse staţionare de poluare a
realizat primul mare inventar al surselor de poluare pentru anul de funcţionare
1999, cuprinzând 57 de unităţi energetice.
O situaţie comparativă al aceluiaşi inventar care să cuprindă şi anul 2006,
an în care era deja începută restructurarea sistemului energetic naţional prin
reducerea capacităţilor de producţie şi mai puţine unităţi energetice, este
prezentată în tabelul 2.1 şi figura 2.1.
Pentru comparaţie, se prezintă şi ponderea emisiilor de poluanţi care a
revenit Termocentralei Mintia, pentru aceeaşi perioadă.
25
Tabelul 2.1.
INVENTARIEREA SURSELOR POLUANTEA
NU
L
UN
ITA
TE
A POLUANT
CO2 SO2 NOx
CANTITATEA PONDERE CANTITATEA PONDERE CANTITATEA PONDERE
(t) (%) (t) (%) (t) (%)
1999 RENEL 53.929.001 - 869.980 - 134.321 -
C.T.E.
MINTIA
4.271.912 7,9 99.275 11,4 18.490
13,8
2006 RENEL 23.712.450 - 728.947 - 65.513 -
C.T.E.
MINTIA
3.751.045 15,8 68.862 9,4 16.690 25,5
Figura 2.1.
De remarcat faptul că, în timp ce capacităţile de producţie s-au redus
aproape la jumătate prin închiderea unor grupuri energetice, datorită necesităţii tot
mai scăzute de energie electrică pe piaţa românească, Termocentrala Mintia a
continuat să funcţioneze la aceleaşi capacităţi de producţie şi cam cu acelaşi
consum de combustibili.
26
În aceste condiţii, pentru anul 2006 ponderile poluanţilor au crescut simţitor
pentru CO2 pulberi, N0x şi au scăzut pentru SO2.
Aceasta se explică prin folosirea unui cărbune energetic cu un conţinut de
sulf mult mai mic (1,5%) şi datorită creşterii importanţei centralelor care funcţio-
nează pe cărbuni.
2.2.3. Aportul termocentralelor la poluarea transfrontalieră cu SO2
Evacuarea gazelor arse şi a poluanţilor se face prin coşuri de fum. dar
difuzia poluanţilor nu are loc imediat ce aceştia părăsesc coşul ci pe distante de la
câteva zeci de metri până la câteva sute de kilometri, funcţie de puterea de emisie
a sursei.
Una din noxele gazoase emise a cărui traseu se întinde pe distanţe mari de
până la sute de kilometri este SO2, cu traversarea graniţelor ţării, existând astfel
pericolul unei poluări transfrontalieră.
Singurul studiu care s-a realizat în acest domeniu (1995) a prezentat 3
aspecte:
Modelarea difuziei bioxidului de sulf în zona centratelor termice:
Craiova 1, Craiova 2, Deva – Mintia, Timişoara, Rovinari;
Evaluarea contribuţiei globale a centralelor termice menţionate, luate
separat, la transportul transfrontalier al bioxidului de sulf;
Evaluarea contribuţiei globale a centralelor termice analizate la
transportul transfrontalier al bioxidului de sulf;
Pentru modelarea transportului poluanţilor la mare distanţă s-a utilizat un
model de tip Eulerian (aplicabil la scară continentală) la care nu este semnificativă
diferenţa de înălţime a coşurilor (surselor poluante), acesta fiind un detaliu pe care
modelul nu-l poate cuprinde.
Fazele modelării sunt distincte şi se caracterizează astfel:
Faza a Ia - Prognozarea câmpului meteorologic al mişcării
aerului atmosferic şi a condiţiilor de difuzie.
S-a utilizat câmpul de vânt care se foloseşte în
mod curent în I.N.M.H. Bucureşti.
Faza a IIa - Prognozarea transportului poluanţilor acţionaţi
de aerul atmosferic.
27
S-a utilizat câmpul de vânt şi curenţii verticali,
precum şi coordonatele geografice ale surselor
(latitudine, longitudine şi altitudine).
Datele meteorologice utilizate ca parametrii de intrare în modelul de
dispersie, au fost obţinute, pentru fiecare amplasament, de la staţiile meteo-
rologice reprezentative într-un interval de 30 de ani (1960-1990).
Calculele au fost efectuate într-o grilă de 30 x 30 km, cu un pas de 1 km.
Sursele analizate au avut în funcţiune peste 200 coşuri cu diametre între
0,4÷11,2 m şi înălţimi de emisie cuprinse între 18÷280 m. Peste 140 de coşuri
deservesc câte un cazan, restul adunând emisiile mai multor cazane.
Analiza concentraţiilor mediile anuale de bioxid de sulf, în zona centralelor
termice Mintia, Craiova, Rovinari şi Timişoara:
Evaluarea concentraţiilor de bioxid de sulf în zonele de amplasare a centra-
lelor termice menţionate s-a realizat cu ajutorul modelului climatologic.
Concentraţia de poluant produsă de o centrală termică într-un punct final (în
afara graniţelor ţării) al traiectoriei maselor de aer nu depinde numai de emisia
sursei respective ci şi de condiţiile meteorologice în care are loc transportul norului
de poluant.
Pentru a obţine emisia pe fiecare centrală s-au însumat emisiile pe coşuri.
În oraşele unde sunt grupate mai multe centrale, s-au însumat emisiile de SO2 ale
tuturor centralelor, avându-se în vedere apariţia lor pe întreg teritoriul ţării.
Emisiile pentru fiecare centrală termica s-au obţinut prin însumarea
cantităţilor tuturor coşurilor de fum ale centralei respective indiferent de înălţime,
deoarece în cadrul modelului utilizat se presupune că înălţimea stratului de
amestec este constantă, adică poluantul este uniform distribuit în acest strat.
Emisiile de SO2 s-au calculat pe fiecare cazan în parte. Acolo unde mai
multe cazane sunt racordate la un coş, emisiile s-au însumat.
În tabelul 2.2 sunt incluse emisiile de SO2, pentru anii 2005 şi 2006.
Tabelul 2.2
CARACTERISTICILE SURSELOR DE POLUARE PENTRU C.T.E. MINTIA
ANUL SURSA EMISIA ÎNĂLŢIMEA DIAMETRUL VITEZA TEMPERATURA
28
DE SO2 COŞULUI DE
FUM
COŞULUI DE
FUM
GAZELOR
ARSE
GAZELOR ARSE
(g/s) (m) (m) (m/s) (°C)
2005 1 660 220 6,4 10,2 120
2 773 220 6,4 13,5 120
3 632 220 6,4 11,2 120
2006 1 520 220 6,4 10,2 120
2 747 220 6,4 13,5 120
3 647 220 6,4 11,2 120
Valoarea maximă a concentraţiei medii anuale este de 9 μg/m3 , fiind mult
sub norma sanitară anuală pentru SO2 (60 μg/m3).
Se constată că atât forma curbelor de izoconcentraţii cât şi valorile efective
diferă foarte puţin de la un an la celălalt, deoarece şi emisiile de SO2 sunt puţin
diferite. Forma de reprezentare grafică, prin trasarea izoliniilor cu ajutorul unor
programe speciale de grafică pune în evidenţă capacitatea modelului de dispersie
utilizat, de a furniza informaţii utile asupra poziţiei în care sunt obţinute valorile
maxime ale concentraţiilor de SO2.
Pe baza acestor informaţii pot fi alese punctele în care ar trebui amplasate
aparatele de măsură în cazul în care ar fi necesară proiectarea unei reţele de
supraveghere continuă a gradului de poluare dintr-o anumită zonă.
Evaluarea contribuţiei centralelor termice Mintia, Craiova Rovinari şi
Timişoara la transportul transfrontieră al bioxidului de sulf
Concentraţia de poluant produsă de o centrală termică într-un punct final (în
afara graniţelor ţării) al traiectoriei maselor de aer nu depinde numai de emisia
sursei respective ci şi de condiţiile meteorologice în care are loc transportul norului
de poluant.
În tabelul 2.3 sunt prezentate emisiile de SO2 utilizate pentru evaluarea
transportului transfrontieră.
Tabelul 2.3
EMISIILE DE SO2 LA POLUAREA TRANSFRONTIERĂ
29
AN
UL
UNITATEA
ENERGETICĂ
UM LUNA
ME
DIA
A
NU
ALĂ
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
2005
C.T.E. CRAIOVA
g/s 1.65
6
1.65
8
1.98
1
1.69
3
1.68
3
1.92
3
1.98
6
1.98
6
1.98
2
1.50
9
1.33
5
1.06
1
1.720
C.E.T. TIMIŞOARA
g/s 276 276 276 276 276 276 276 276 276 261 276 276 274
C.T.E. MINTIA
g/s 729 662 723 720 690 740 681 720 759 694 630 720 706
C.T.E. ROVINARI
g/s 1.463 1.392 1.276 1.276 1.357 1.372 1.372 1.317 1.314 1.282 1.458 1.537 1.386
2006
C.T.E. CRAIOVA
g/s 791 785 872 1.142 1.007 932 789 818 991 724 820 826 875
C.E.T. TIMIŞOARA
g/s 235 235 235 210 216 235 152 100 130 209 189 168 193
C.T.E. MINTIA
g/s 623 649 637 631 693 663 659 712 672 663 699 674 665
C.T.E. ROVINARI
g/s 1.297 1.146 1.095 1.172 1.149 1.149 1.303 1.368 1.271 1.471 1.440 1.510 1.281
Figura 2.2
Tabelul 2.4
CONCENTRAŢIILE DE SO2 LA POLUAREA TRANSFRONTIERĂ
AN
UL
UNITATEA ENERGE-
TICĂ
UM LUNA
ME
DIA
A
NU
ALĂ
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
C.T.E. CRAIOVA
mg/
m3
0,89 0,90 1,07 0,92 1,01 1,04 1,07 1,07 1,07 0,82 0,72 0,63 0,93
C.E.T. TIMIŞOARA
mg/
m3
0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,35 0,14 0,15 0,15 0,17
30
2005
C.T.E. MINTIA
mg/
m3
0,38 0,35 0,37 0,36 0,34 0,37 0,36 0,36 0,38 0,27 0,31 0,36 0,35
C.T.E. ROVINARI
mg/
m3
0,79 0,75 0,75 0,69 0,74 0,74 0,86 0,71 0,71 0,70 0,79 0,83 0,7520
06
C.T.E. CRAIOVA
mg/m3
0,51 0,51 0,45 0,63 0,66 0,82 0,82 0,82 1,82 0,71 0,68 0,52 0,66
C.E.T. TIMIŞOARA
mg/
m3
0,13 0,13 0,13 0,11 0,12 0,13 0,08 0,06 0,07 0,11 0,10 0,09 0,10
C.T.E. MINTIA
mg/
m3
0,31 0,32 0,31 0,31 0,35 0,33 0,33 0,36 0,33 0,33 0,29 0,33 0,33
C.T.E. ROVINARI
mg/
m3
0,70 0,62 0,59 0,64 0,62 0,62 0,71 0,74 0,64 0,80 0,78 0,82 0,69
În figura 2.3. sunt prezentate grafic, pentru fiecare centrală în parte,
traiectoria maselor de aer care conduce la concentraţii maxime în exterior.
Figura 2.3.
Traiectoria maselor de aer în poluarea transfrontieră cu SO2
Figura 2.4
31
Emisiile (g/s) pentru fiecare centrală termică prezentate în acest tabel s-au
obţinut prin însumarea contribuţiilor tuturor coşurilor centralei respective indiferent
de înălţime, deoarece în cadrul modelului utilizat se presupune că înălţimea stratu-
lui de amestec este constantă, adică poluantul este uniform distribuit în acest strat.
În tabelul 2.4 sunt prezentate valorile concentraţiilor de SO2 determinate în
afara graniţelor ţării de centralele termice menţionate, pentru traiectoriile cele mai
nefavorabile, care ajung în afara graniţelor.
Evaluarea contribuţiei globale a termocentralelor analizate la transportul
transfrontieră al SO2
Cu ajutorul modelelor de dispersie la scară locală se poate evalua gradul
de poluare în jurul unei centrale termice într-o zonă de maxim 50-60 km, zonă în
care pot să existe mai multe surse punctiforme separate spaţial.
Aşadar, utilizarea unui asemenea modei la evaluarea gradului de poluare
produs de mai mute centrale termice care sunt situate la sute de km una de alta,
nu este posibilă.
De aceea, în cadrul Laboratorului de Fizica Atmosferei - I.N.M.H. Bucureşti
se află în etapa de testări unui model de dispersie la scară regională, cu ajutorul
căruia se va putea estima concentraţia de poluant SO2, determinată de func-
ţionarea simultană a tuturor termocentralelor de pe teritoriul întregii ţării. Având în
32
vedere că un asemenea model poate estima concentraţii de poluanţi într-o grilă cu
pasul de 200 km, el poate fi utilizat atât pentru determinarea nivelului de poluare în
interiorul ţării cât şi în exterior.
În acest moment însă, singura posibilitate de a estima contribuţia simultană
a mai multor termocentrale din ţară la poluarea transfrontieră cu SO2 este
utilizarea modelului traiectoriei.
Acest model constă în calculul concentraţiei de poluant de-a lungul unei
traiectorii a maselor de aer care traversează diferite pătrate de grilă la nivel
continental, cu dimensiunea de 150x150 km.
Din calculele de traiectorii probabile efectuate pentru a răspunde la acest
punct al planului tematic s-a constatat că este greu de imaginat că va exista o
traiectorie care să străbată pătratele de grilă în care sunt amplasate toate
termocentralele de pe teritoriul ţării.
De aceea, s-au ales două traiectorii care permit calcularea contribuţiei
simultane la poluarea transfrontieră a mai multor centrale termice.
În tabelul 2.5 şi figura 2.4 sunt prezentate valorile concentraţiilor de S02
pentru cele două traiectorii care pun în evidenţă concentraţia de SO2 produsă în
afara graniţelor ţării.
Tabelul 2.5
TRAIECTORIA MASELOR DE AER LA POLUAREA TRANSFRONTIERĂ CU SO2
TRAIECTORIA UNITATE ENERGETICĂ CONCENTRAŢIA (μg/m3)
TRAIECTORIA 1
C.T.E. CRAIOVA
7,56
C.T.E. TURCENIC.T.E. ROVINARIC.T.E. MINTIAC.E.T. ORADEAC.E.T TIMIŞOARAC.E.T DROBETA TURNU-SEVERIN
TRAIECTORIA 2C E.T. PALAS
1,79C.E.T. IAŞI
C.E.T. SUCEAVA
33
Astfel, traiectoria 1 pune în evidenţă concentraţia de SO2 produsă în afara
graniţelor ţării de emisia simultană a termocentralelor Craiova Turceni, Rovinari,
Drobeta Turnu-Severin, Timişoara, Mintia şi Oradea.
În punctul de sosire al traiectoriei 2 s-a obţinut concentraţia de SO2 deter-
minată de emisia simultană a centralelor termice Palas, Iaşi, Suceava.
Valorile concentraţiilor de SO2 produse în afara graniţelor ţării de cele două
grupuri de centrale termice sunt de 7,56 μg/m3 şi 1,79 μg/m3 (traiectoria 2).
Menţionăm că valorile obţinute pentru cele două grupuri de centrale termice
reprezintă contribuţia maximă pe care o pot produce în punctele de sosire ale
traiectoriilor în afara graniţelor.
Aceste valori au fost obţinute pentru lunile în care emisia centralelor a fost
maximă şi pentru condiţiile meteorologice cele mai nefavorabile (adică viteza
vântului minimă posibilă ca traiectoria masei de aer respectivă să ajungă în afara
graniţei în punctele precizate în figură).
O abordare completă a acestei probleme se poate face doar atunci când se
va cunoaşte emisia tuturor centralelor termice de pe teritoriul ţării, iar modelul de
dispersie la scară regională va fi operativ.
Figura 2.5.
Traiectoria maselor de aer în poluare transfrontieră cu SO2
34
2.3. POLUAREA APELOR
2.3.1. Generalităţi
Degradarea raportului om/mediu înconjurător prin presiunea din ce în ce
mai complexă a activităţilor umane afectează tot mai pregnant, rolul apei ca factor
de echilibru ecologic şi de dezvoltare economică şi socială.
Prin întrepătrunderea a numeroase ştiinţe, se redimensionează preocu-
parea complexă pentru cercetarea mediului înconjurător, contribuind mai practic la
rezolvarea problemelor de conservare a calităţii apelor şi la păstrarea posibilităţilor
de utilizare a acestora.
Ca element primordial al mediului înconjurător, apa exercită o influenţă
considerabilă asupra întregii ambianţe.
În cadrul sistemelor complexe apa îşi exercită următoarele funcţiuni,
contribuind la menţinerea echilibrului ecologic:
funcţia de mediu de viaţă pentru flora şi fauna acvatică;
funcţia de alimentare a faunei terestre:
funcţia de asigurare a dezvoltării vegetaţiei terestre.
Adăugând funcţiilor naturale ale apei, pe cele legate de activităţile antropice:
alimentarea cu apă pentru populaţie şi industrie:
irigaţiile;
utilizarea ei ca factor estetic şi de agrement:
funcţia de îndepărtare a reziduurilor.
Se ajunge nemijlocit la rolul determinant al apei în păstrarea echilibrului
ecologic, dezvoltarea economică şi dezvoltarea socială.
Modificările majore produse biotopilor acvatici prin poluare, au condus la
restructurări ale biocenozelor acvatice, la scăderea biodiversităţii şi creşterea
adesea îngrijorătoare a biomasei vegetale. De asemenea, alterarea calităţii apei
prin eutrofizare a devenit un factor restrictiv al utilizării acesteia în diferite scopuri
economico-sociale.
Fazele procesului tehnologic de unde rezultă ape uzate, datorită funcţionării
termocentralei Mintia sunt:
35
apele de răcire rezultă din procesele de răcire cazane, turbină,
generator;
apele de la evacuarea hidraulică al zgurii şi cenuşii rezultă din
formarea surplusului de transport a zgurii şi cenuşii;
apele uzate de la staţia chimică rezultă din procesul de demine-
ralizate şi dedurizare a apei;
apele uzate de la cazane rezultă periodic prin spălarea cazanului;
apele uzate menajere rezultă de la grupurile sociale şi cantină.
Apele uzate evacuate pe cele trei guri de evacuare în râul Mureş se înca-
drează în limitele stabilite de autorizaţia de gospodărire a apelor pentru „Alimen-
tarea cu apă şi evacuare ape uzate pentru S.C. Electrocentrale Deva S.A”, care
stabileşte foarte precis valorile indicatorilor de calitate ai apelor uzate.
Instalaţiile de depoluare a apelor uzate de la Termocentrala Mintia sunt:
- două decantoare Imhoff, pentru 2x500 persoane, cu o capacitate
de 2x15l/s, cu Φ = 5m, H =6,15 m şi cu o eficienţă de 60%;
- un separator de produse petroliere pentru apele de la gospodăria
de păcură, cu o capacitate de 6l/s, exploatat corespunzător şi cu
o eficienţă de 95%;
- depozitele de zgură şi cenuşă (depozit Mureş şi depozit Bejan)
pentru evacuarea hidraulică a zgurii şi cenuşii, volumul de
tulbureală fiind de 300 m3/h, pe o suprafaţă de 67 ha (depozitul
Mureş) şi 137 ha (depozit Bejan), cu o exploatare corespun-
zătoare şi o eficienţă a instalaţiei de 88-95%, apele uzate recir-
culându-se prin circuitul de zgură-cenuşă.
Apele uzate evacuate rezultate de la stata de tratare chimică nu se dever-
sează în râul Mureş, ci în circuitul de hidrotransport zgură-cenuşă. ele ajungând în
depozitele de zgură şi cenuşă.
Apele provenite de la gospodăria de păcură (rezervoarele de păcură nr. 1 şi
nr. 2) sunt trecute printr-un separator de produse petroliere, neexistând astfel nici
un pericol de a fi deversate în emisar.
Există de asemenea, o reţea de puţuri de observaţie (control) în incinta
termocentralei şi în zona depozitelor de zgură şi cenuşă, prin care se urmăreşte
calitatea apelor subterane prin analize efectuate trimestrial de către laboratorul
termocentrale - neconstatându-se schimbări ale calităţii apelor din zonă.
36
Prin urmărirea indicatorilor de calitate ai apelor uzate la Termocentrala
Mintia nu s-au sesizat depăşiri.
Excluzând apele de răcire, raportul de diluţie în emisar este mai mare de
100, neinfluenţând calitatea apei de suprafaţă a râului Mureş la deversare.
Apele de răcire evacuate influenţează calitatea apei râului Mureş, prin
ridicarea temperaturii apei tehnologice uzate evacuate cu cca +3÷+5 °C în aval de
gura de evacuare.
Valorile medii măsurate în cei patru ani reprezentativi, în amonte de
termocentrală (apă brută) şi în aval de termocentrală (apă evacuată de răcire) sunt
prezentate în tabelul 2.6.
Tabelul 2.6
POLUAREA TERMICĂ A RÂULUI MUREŞ
ANUL NOXE EVACUATE UM CMAVALOARE MĂSURATĂ
(MEDIE)AMONTE AVAL
1992 TEMPERATURA 0°C 30 21,7 24,0
1998 TEMPERATURA 0°C 30 20,4 24,9
2003 TEMPERATURA 0°C 30 20,7 25,3
2006 TEMPERATURA 0°C 30 20,8 24,5
În cursul anului 1997, Termocentrala Mintia împreuna cu G.S.C I. Bucureşti
a definitivat un studiu privind „Poluarea termică a râului Mureş sub impactul
funcţionării C. T.E. Mintia".
Acest studiu a reprezentat o premieră pe plan naţional şi a făcut parte dintr-
o lucrare mai vastă: „Determinarea aportului centralelor RENEL la poluarea ter-
mică a Dunării şi a râurilor interioare".
Experimentările au constat din măsurători de temperatură a apei râului
Mureş (în amonte) şi a apei calde evacuate (în aval), prin metoda termografiei în
infraroşu (M.T.I.R.), precum şi în efectuarea unor analize fizico - chimice.
Punctele de măsură (figura 2.6) au fost stabilite astfel încât să furnizeze
date despre temperatura apei reci captate (amonte de baraj), temperatura apei
calde evacuate (MHc), precum şi temperatura apei râului Mureş în aval de locul de
evacuare (pasaj CFR Brănişca şi pasaj DN Ilia).
37
în paralel cu M.T.I.R. s-au colectat date privind funcţionarea centralei şi
date privind condiţiile de microclimat:
- date de funcţionare a centralei: - energie electrică produsă;
- debit de apă captată;
- debit de apă evacuată;
- date meteorologice: - temperatura atmosferică;
- viteza vântului;
- durata de insolaţie;
- date hidrotehnice: - debitul râului Mureş;
- viteza râului Mureş.
Măsurătorile prin metoda termografiei în infraroşu (M.T.I.R.) au arătat că în
cadrul celor 4 etape de măsurători nu s-au înregistrat depăşiri ale temperaturii
maxim admise (30°C) la evacuarea apei de răcire în emisar, chiar dacă în
anotimpul cald temperatura apei calde măsurate a atins uneori valoarea maximă
impusă (tabelul 2.7 şi figura 2.7).
Tabelul 2.7
PERIOADA NOXE EVACUATE UM CMA
VALOARE MĂSURATĂ (MEDIE)
AMONTE
(BARAJ)
AVAL
(MHC)
PASAJ CFR
BRĂNIŞCA
11.06.2006 TEMPERATURA 0°C 30 16,2 24,1 18,1
02.07.2006 TEMPERATURA 0°C 30 21,2 29,2 22,5
29.07.2006 TEMPERATURA 0°C 30 18,2 25,3 18,6
01.09.2006 TEMPERATURA 0°C 30 21,0 27,2 20,3
Se observă că în aval de locul de evacuare, amestecarea apei calde cu apa
rece a emisarului (diluţia) se face rapid, zona de amestec întinzându-se pe o
distanţă de aproximativ 500 m.
De asemenea, nu s-au constatat influenţe ale calităţii apei râului Mureş
determinate de evacuarea unor ape uzate de la termocentrala în afara unor scurte
perioade, prin prezenţa unor alge albastre, situaţie favorizată şi de gradientul
termic al apei de suprafaţă a râului Mureş, în perioada sezonului cald, atunci când
temperatura exterioara şi cea a râului Mureş în amonte de termocentrală au avut
valori foarte ridicate.
38
Degradarea râului Mureş pe o lungime de 110 Km este cauzată în special
de deversarea unor substanţe toxice ca: ioni de metale, sulfuri cianuri fenoli, etc.
de la agenţii economici din judeţele din amonte şi de aportul cursurilor de apă din
judeţ (Geoagiu, Orăştie, Strei, Cerna). La degradarea râului Mureş contribuie într-
o oarecare măsură şi agenţii economici din zonă.
Începând cu anul 2001, C.T.E. Mintia împreună cu I.C.E.M.E.N.E.R.G.
Bucureşti şi cu Institutul Politehnic Bucureşti a lansat un proiect cofinanţat de la
buget în cadrul Programului naţional de cercetare "RELANSIN". intitulat
INSTALAŢIE ON-LINE DE MONITORIZARE A NIVELULUI DE POLUARE A UNUI
EMISAR DATORITĂ DEVERSĂRII APELOR DE RĂCIRE.
Scopul acestui proiect este de a realizarea un model experimental de insta-
laţie de monitorizare a nivelului de poluare a unui emisar datorită deversării apelor
de răcire (parametri monitorizaţi: temperatură, turbiditate, pH, conductivitate,
oxigen).
Proiectul se derulează pe parcursul a 4 ani (2001÷2004) şi cuprinde:
- Analiza situaţiei existente privind nivelul de poluare termică a emisarului
(râul Mureş) şi a parametrilor de funcţionare şi hidro-meteorologici care
îl influenţează;
- Studiu de soluţie şi alegerea variantei optime a sistemului de monito-
rizare a poluării emisarului (temperatură, turbiditate, ph, conductivitate);
- Proiect tehnic al modelului experimental pentru o instalaţie de monitori-
zare a poluării emisarului, realizarea şi testarea modelului experimental;
- Experimentarea in-situ privind performanţele modelului experimental şi
diseminarea rezultatelor obţinute.
Prin realizarea acestui proiect, Termocentrala Mintia va fi singura unitate
din sistemul energetic naţional care va avea implementat un sistem de măsură
continuă a temperaturii apei brute şi de răcire, precum şi a principalilor indici
chimici care pot afecta emisarul (râul Mureş) în aval de centrală.
2.3.2. Reducerea poluării apelor
În domeniul protecţiei calităţii apelor, cunoaşterea permanentă a stadiului
actual şi a tendinţelor de evoluţie a calităţii resurselor de apă este indispensabilă
pentru adoptarea de decizii fundamentale.
39
Componentele principale ale activităţii de protecţie a calităţii apelor sunt
următoarele:
- supravegherea (monitoringul) dinamicii calităţii resurselor de apă;
- planificarea măsurilor de protecţie a calităţii resurselor de apă, la
nivelul bazinelor sau sub-bazinelor hidrografice, respectiv gospodă-
rirea calităţii resurselor de apă;
- măsuri ajutătoare la nivelul surselor de poluare, pentru diminuarea
debitelor şi încărcăturilor, respectiv adoptarea de tehnologii nepo-
luante sau mai puţin poluante, recircularea apelor uzate, reducerea
consumurilor de apă (optimizare);
- epurarea apelor uzate;
- intervenţii pe cursurile de apă, receptoare ale apelor uzate pentru
îmbunătăţirea diluţiei prin acumulări şi derivaţii, reaerarea artificia-
lă, dirijarea fenomenelor de autoepurare etc.;
- perfecţionarea legislaţiei în domeniul protecţiei calităţii apei.
În planurile de gospodărire a calităţii apelor, un rol determinant îl are
supravegherea calităţii acestora, având ca scop final protecţia împotriva efectelor
nocive. Aceasta implică parcurgerea a două etape importante:
- Cunoaşterea calităţii apelor;
- Măsuri de protecţie a calităţii apelor.
Cunoaşterea calităţii apelor începe cu faza de recoltare şi analiză a pro-
belor de apă, în conformitate cu structura sistemului de supraveghere a calităţii.
În sistemul de monitoring integrat al mediului, proiect elaborat în 1993 de
MAPPM în colaborare ce PHARE, sistem ce este operaţional din 1994, unităţile
RENEL au intrat în categoria unităţilor la care se face auto-monitoring.
Laboratoarele specializate din institutele de cercetări (I.C.I.M.) sunt în
cadrul organigramei sistemului naţional de monitoring, echivalente cu puncte
focale, având responsabilităţi în controlul metodologiilor, propunere de noi
obiective şi pregătirea şi specializarea personalului
Laboratoarele care se ocupă de analize în domeniul protecţiei mediului -
poluare, sunt „unităţi operaţionale", constituind laboratoare de referinţă
(I.C.E.M.E.N.E.R.G. - L.P.P.M.), iar laboratoarele din termocentrale sunt cotate ca
„laboratoare de bază".
40
Indiferent de poziţia laboratorului în ierarhia sistemului de monitoring, este
necesară acreditarea sa pentru a fi integrabil în sistemul de monitoring.
Pentru unităţile energetice măsurile ce trebuie adoptate în domeniul
supravegherii calităţii apelor uzate evacuate, la nivelul laboratoarelor de bază, cu
sprijinul şi sub coordonarea laboratoarelor de referinţă, menţionăm următoarele:
- adoptarea controlului calităţii apelor uzate evacuate, la nivelul
cerinţelor internaţionale;
- organizarea sistemului de inventariere, transmitere, stocare şi
prelucrare a datelor;
- propuneri de noi activităţi de supraveghere şi control (dotare
cu aparatură, noi metode de analiză, etc.);
- pregătirea şi specializarea personalului din laboratorul de
bază.
În cazul măsurilor de protecţie a calităţii apelor în termocentrale, de
primă importanţă este reducerea salinităţii apelor uzate evacuate, cu respectarea
strictă a parametrilor stabiliţi prin reglementările legale (avize şi acorduri ale
sistemelor de gospodărire a apelor), precum şi optimizarea procesului de
regenerare a maselor ionice.
Pornind de la calitatea apei brute de alimentare a staţiilor de tratare a apei
din centrale, se pot stabili cantităţile minime de reactivi de regenerare utilizaţi (HCl,
NaOH, NaCl) şi se pot face regenerări înseriate. În acest mod se poate realiza şi o
economie de reactivi, precum şi o reducere a salinităţii apelor uzate.
Pentru reducerea excesului de regenerant până la valorile minime admise
de prospectele maselor ionice, se realizează de asemenea o reducere a
consumurilor de apă, reactivi şi o reducere a încărcăturii saline a apelor din
procesul de regenerare.
Prin urmărirea debitelor de apă uzată provenită din procesele de regene-
rare, precum şi a calităţii acestora şi realizarea unui amestec optim al acestor ape
(cu respectarea condiţiilor de pH) în bazinele de colectare, omogenizare şi
neutralizare, precum şi diluarea acestui amestec cu ape uzate provenite din circui-
tele de răcire sau alte ape fără încărcătură chimică, se poate realiza de asemenea
o reducere a încărcăturii saline.
41
Pentru eliminarea scăpărilor de produse petroliere în apele uzate evacuate,
este necesară dotarea cu separatoare de păcură eficiente, sau recondiţionarea
celor existente, precum şi cu sisteme de alarmă pentru situaţii extreme.
Un rol important în ceea ce priveşte activitatea de reducere a poluării
generate de funcţionarea termocentralelor revine personalului de exploatare din
centrale, precum şi factorilor de decizie din forurile superioare, prin sprijinirea
dotării cu aparatură necesară realizării acestui obiectiv.
În cazul C.T.E. Mintia principalele măsuri de reducere a poluării apelor sunt:
Realizarea unei instalaţii on - line de monitorizare a nivelului de poluare
termică a unui emisar datorită deversării apelor de răcire şi urmărirea
temperaturii apei de răcire evacuată în emisar - râul Mureş;
Reabilitarea decantoarelor de apă menajeră IMHOFF;
Urmărirea calităţii apelor uzate menajere;
Realizarea unui sistem de măsură şi contorizare a apei brute prelucrate
şi a apei uzate de răcire evacuate de C.TE. Mintia;
Urmărirea calităţii apelor freatice din incintă şi din zona depozitelor de
zgură-cenuşă prin efectuarea de analize chimice;
Urmărirea indicilor de calitate ai apelor uzate de răcire evacuate în emisar;
Urmărirea indicilor de calitate ai apelor uzate de răcire evacuate în
depozitele de zgură-cenuşă;
Urmărirea funcţionării separatorului de păcură.
2.4. POPULAŢIA ŞI HABITATUL UMAN
Evoluţia creşterii populaţiei, ca de altfel şi sănătatea acesteia, reprezintă
parametri de bază ai condiţiilor umane de trai.
În analiza evoluţiei populaţiei, de o deosebită importanţă, respectiv
complexitate, este interdependenţa între locuitori, resurse, mediu şi dezvoltare.
Populaţia, mediul şi dezvoltarea sunt foarte variate în anumite zone.
Habitatul uman reprezintă o comunitate trăind pe o suprafaţă bine definită.
Dezvoltarea acestei comunităţi în scopuri productive implică transformarea
mediului natural într-un mediu artificial, care include o varietate de structuri şi
instalaţii.
42
Capitolul III
EFECTELE POLUANŢILOR
ASUPRA FACTORILOR DE MEDIU
Poluanţii rezultaţi prin arderea combustibililor fosili conduc nu numai la
deteriorarea calităţii atmosferei, ci şi a celorlalţi factori de mediu, biotic şi abiotic,
afectând astfel direct sau indirect omul.
Poluanţii au efecte negative asupra calităţii mediului nu numai ca atare,
deci ca poluanţi primari, ci şi prin produsele lor de reacţie în atmosferă, aşa numiţii
poluanţi secundari.
Se remarcă de asemenea efectele sinergice (acţiuni asupra mai multor
organe sau ţesuturi) ale poluanţilor rezultaţi din arderea combustibililor fosili, atât
ca poluanţi primari cât şi ca poluanţi secundari.
Efectele asupra organismelor umane şi animale apar fie prin acţiunea
directă a noxelor care pătrund prin sistemul respirator, fie indirect, prin hrană şi
apă, datorită modificărilor parametrilor naturali ai solului, apei şi vegetaţiei cât şi
prin prezenţa ploilor acide.
3.1. EFECTELE POLUANŢILOR ASUPRA OMULUI
SO2 - bioxidul de sulf
Este un poluant iritant.
Pătrunde în organism prin căile respiratorii şi alterează funcţiile respiratorii.
Duce la apariţia unor boli ca: bronşite, astm bronşic, traheite.
NO2 - bioxidul de azot
Duce la schimbări în funcţia respiratorie, având efecte nefaste asupra
plămânilor, splinei, ficatului şi sângelui.
În amestec cu ozonul are efect sinergic.
43
Efectul asupra omului are loc fie direct, fie indirect prin degradarea mediului
de viaţă. Efectul direct se manifestă prin creşterea frecvenţei tulburărilor cardio-
respiratorii la bolnavii cronici.
3.2. EFECTELE POLUANŢILOR ASUPRA APELOR
Aportul poluării atmosferei la modificarea parametrilor fizico-chimici ai apei
are loc prin depunerea uscată şi umedă şi se resimte în special în cazul apelor de
suprafaţă stătătoare (lacuri şi acumulările de apă potabilă ale localităţilor).
Acţiunea toxică a poluanţilor gazoşi şi solizi are loc asupra faunei acvatice,
asupra florei spontane şi de cultură (prin irigaţii) şi implicit asupra omului, prin
ingerarea hranei şi ingurgitarea apei acide.
3.3. EFECTELE POLUANŢILOR ASUPRA SOLULUI
Gazele acide evacuate prin arderea combustibililor fosili (cărbunilor) se
depun pe sol prin depunere umedă şi pot duce la creşterea acidităţii acestuia,
determinând perturbări ale proceselor sale de regenerare, modificarea compo-
ziţiei, efecte negative asupra vegetaţiei, apelor subterane şi implicit asupra omului
şi faunei. De asemenea, au efecte nocive asupra microflorei şi microfaunei telurice
din sol.
3.4. EFECTELE POLUANŢILOR ASUPRA FLOREI
(PĂDURI Şl VEGETAŢIE)
Arderea combustibililor fosili este una din cauzele principale ale efectului de
seră al Terrei, evidenţiindu-se capacitatea pădurii de a absorbii CO2.
Se poate urmării, astfel un raport între suprafaţa împădurită a unei ţări şi
cantitatea de CO2 emisă în atmosferă ca rezultat al activităţilor antropice: acest
raport poate fi deplasat în favoarea punerii sub control a efectului de seră.
44
• SO2 - bioxidul de sulf
Efectele fitotoxice ale bioxidului de sulf sunt puternic influenţate de
abilitatea ţesuturilor plantei de a converti bioxidul de sulf la forme (compuşi) relativ
netoxice şi se manifestă prin: necroze, reducerea creşterii, creşterea sensibilităţii
la agenţi patogeni şi la condiţiile climatice excesive.
De asemenea apar reduceri ale varietăţii speciilor.
Efectul ploilor acide asupra vegetaţiei are loc atât direct, asupra frunzelor,
prin apariţia unor puternice reacţii de oxidare ce conduc la modificări fiziologice,
cât şi indirect, prin rădăcini, datorită modificărilor în parametrii fizico-chimici ai
soiului şi ai apei (inclusiv cea de infiltraţie).
• NO2- bioxidul de azot
Până la o anumita concentraţie (prag toxic), oxizii de azot au efect benefic
asupra plantelor, contribuind la creşterea lor.
Peste acest prag toxic, apar simptome ca: necroze, reducerea fotosintezei
şi a transpiraţiei.
3.5.EFECTELE POLUANŢILOR ASUPRA MATERIALELOR
Poluanţii evacuaţi în atmosferă, de natură SOX, NOx, CI, NH3, etc., în urma
arderii combustibililor fosili conduc la degradarea şi eroziunea suprafeţelor, murdă-
rirea şi formarea de cruste de piatră pe construcţii, corodarea, mătuirea articolelor
de metal, decolorarea, cojirea, crăparea şi umflarea vopselelor de acoperire,
erodarea suprafeţelor şi formarea de cruste pe ceramică şi sticlă.
• Efectele poluanţilor asupra metalelor
Efectul principal al poluanţilor din aer asupra metalelor este coroziunea
suprafeţelor, care duce la pierderi de material de la suprafaţă şi alterarea calităţilor
electrice ale metalelor. Rata de coroziune a metalelor este influenţată de ume-
zeală, temperatură şi tipul de poluant.
• Efectele poluanţilor asupra construcţiilor
Grija majoră, în ceea ce priveşte poluarea aerului, este legată de sol şi de
deteriorarea calcarului, care este folosit în mod frecvent ca material de construcţie.
45
Multe clădiri vechi din oraşe au fost expuse decenii la fumul urban, SO2 şi CO2. Ca
urmare, suprafeţele s-au pietrificat şi au devenit subiectul atacurilor chimice ale
gazelor acide.
• Efectele poluanţilor asupra ţesăturilor şi coloranţilor
Efectele majore ale poluării aerului sunt murdărirea, decolorarea şi
scăderea rezistenţei la tensiuni.
• Efectele poluanţilor asupra pielii, hârtiei şi zugrăvelii
Grija deosebită este legată de distrugerea de către SO2 a legăturilor în piele
la cărţile din biblioteci şi de fragilitatea şi sensibilitatea la rupere şi la crăpare a
hârtiei din cărţi.
De asemenea, suprafeţele zugrăvite sunt murdărite de către anumite
substanţe şi deteriorate din cauza sfărâmării.
• Efectele poluanţilor asupra cauciucului
Concentraţia de ozon din aerul ambiental, poate produce prin poluarea
fotochimică, crăpături în interiorul cauciucului.
3.6. EFECTELE POLUANŢILOR ASUPRA FACTORILOR DE MEDIU
DATORATE FUNCŢIONĂRII TERMOCENTRALEI MINTIA
Efectele poluanţilor asupra factorilor de mediu, datorate funcţionării Termo-
centralei Mintia sunt multiple.
• Poluarea florei
Prin evacuarea substanţelor poluante în mediu este afectată o suprafaţă de
4.600 de ha, din care fond silvic 4.100 de ha, păduri şi foioase, restul suprafeţei
fiind formată din terenuri agricole şi perimetre construibile ale localităţilor riverane.
• Poluarea termică
Evacuarea unui volum mare de ape de răcire în râul Mureş poate duce la o
diferenţă de temperatură pe râu în aval de 5÷7 °C, ceea ce poate deveni factor
46
favorizant în declanşarea fenomenului de eutrofizare, proces accentuat în lunile de
vară. cu debite scăzute pe râu, cu implicaţii pentru întregul ecosistem al zonei şi
cu influenţe pentru folosinţele de apă din judeţul Arad.
• Poluarea fonică (sonoră)
Funcţionarea instalaţiilor din cadrul Termocentralei Mintia afectează doar
zona din incinta centralei.
Problema care se impune a fi rezolvată în momentul de faţă este atenuarea
zgomotului şi a vibraţiilor la ventilatoarele de aer şi de gaze la secţia combustibil şi
sala maşini (turbine).
• Poluarea datorată staţiilor electrice şi a posturilor de transformare
La termocentrale, de regulă, grupurile turbogeneratoare debitează energie
pe transformatorul grupului respectiv, de la care apoi energia electrică este
transmisă prin cabluri subterane sau linii electrice aeriene în staţia electrică.
Staţiile de tip interior de 110 KV, nu produc practic nici un impact asupra
mediului.
În ceea ce priveşte noxele produse de staţiile de transformare, în primul
rând s-ar putea vorbi despre eventualele efecte pe care le-ar produce câmpul
electric şi câmpul magnetic de curent alternativ de frecvenţă industrială asupra
personalului care deserveşte staţiile de transformare şi postul de transformare.
Uleiul electroizolant din transformatoare nu are contact direct cu atmosfera
şi numai arareori pe parcursul funcţionării transformatoarelor, în caz de defect ar
putea elimina în atmosferă mici cantităţi de gaze rezultate prin descompunerea
unor cantităţi mici de ulei.
Se poate afirma cu certitudine că în instalaţiile ele 110;220; 400 KV
intensitatea câmpului magnetic este deosebit de mică la nivelul solului şi la nivelul
la care îşi desfăşoară activitatea personalul de exploatare. Deci, staţiile de trans-
formare prin câmpurile magnetice şi electrice produse nu prezintă nici un risc
pentru populaţie şi nu au un efect de poluare a mediului.
47
Capitolul IV
CONTROLUL EMISIILOR POLUANTE ŞI URMĂRIREA
ÎNCADRĂRII ÎN NORME
4.1. APRECIEREA EMISIILOR
Înăsprirea reglementărilor de mediu, coroborată cu obligaţia respectării
standardelor de mediu, a conclus la necesitatea cunoaşterii în orice moment a
situaţiilor emisiilor de poluanţi precum şi la creşterea importanţei supravegherii şi
măsurării nivelurilor de poluare a emisiilor la sursă (coşul de fum).
Reglementările în vigoare privind protecţia mediului prevăd, printre altele,
că: „deţinătorii instalaţiilor staţionare au obligaţia de a-şi supraveghea sistematic
nivelul emisiilor şi de a asigura încadrarea acestora în limitele impuse”, conform
Ordinului M.A.P P M. nr. 462/1993.
În conformitate cu Legea nr. 137/1995 - Legea Protecţiei Mediului, per-
soanele fizice sau juridice au obligaţia să raporteze lunar rezultatele supravegherii
mediului autorităţii competente pentru protecţia mediului (Agenţia Judeţeană
pentru Protecţia Mediului ţi Garda Naţională de Mediu).
în conformitate cu cerinţele Ordinului Ministrului MA.PM. nr. 1.144/ 2002,
prin care se înfiinţează Registrul poluanţilor emişi, operatorilor industriali au
obligaţia să raporteze autorităţilor locale pentru protecţia mediului, emisiile
specifice instalaţiei pentru fiecare poluant, acestea raportând la rândul lor, pe cale
ierarhică, emisiile în aer şi apă provenite de la instalaţiile industriale individuale.
Datele furnizate vor fi accesibile publicului şi vor fi publicate (mediatizate)
pe internet.
Nici una din datele emisiilor raportate nu poate fi confidenţială; toate
informaţiile adiţionale şi contextuale furnizate trebuind să fie accesibile publicului,
în conformitate cu Legea nr. 86/2000 privind liberul acces la informaţia despre
48
mediu. De aceea nici una din datele de emisie raportate, nici alte informaţii
însoţitoare transmise de operatori nu vor fi considerate confidenţiale.
Pornind de la "Studiul de evaluare a impactului asupra mediului înconjurător
pentru programul de reabilitare şi modernizare a termocentralelor” (studiu elaborat
în 1994 de consultanţi străini, cu finanţare PHARE), precum şi de la cele stabilite
cu ocazia misiunilor Băncii Mondiale, Băncii Europene pentru Reconstrucţie şl
Dezvoltare şi Băncii de Investiţii, a fost elaborată o strategie de urmărire a
emisiilor poluante la termocentrale, etapizată pe priorităţi şi anume;
determinarea emisiilor de poluanţi atmosferici (NO2, SO2, CO2,
pulberi) prin calcul cu ajutorul unei metodologii unitare;
controlul sistematic (pe bază de program anual) al poluanţilor de la
termocentrale cu ajutorul laboratoarelor mobile (2 autolaboratoare
ROTORK);
monitoringul continuu al emisiilor la coşurile de fum ale termocen-
tralelor, funcţie de priorităţi şi de posibilităţile de asigurare a finanţării.
În prezent, termocentralele nu dispun decât parţial de aparatură spe-
cializată pentru efectuarea (ocazională sau permanentă) măsurătorilor de emisii
poluante (monitoring continuu).
Până la punerea în practică a strategiei fostului CONEL de monitoring
continuu a emisiilor poluante, determinarea cantitativă a acestora se realizează
prin calcul, conform:
„Metodologia de evaluare operativă a emisiilor de SO2, NOX, pulberi
şi CO2 din centralele termice şi termoelectrice”, elaborat de către
Serviciul Protecţia Mediului din RENEL şi avizată de MAPPM; PE-
1001/1994
Programul informatic EMPOLL- „Determinarea automată a emisiilor
de SO2, NOX, pulberi şi CO2 din termocentrale”
4.2. EVALUAREA EMISIILOR POLUANTE PRIN MĂSURĂTORI
Evaluarea nivelului emisiilor poluante se realizează cu ajutorul aparaturii
specializate, prin măsurători efectuate prin forţe proprii sau prin terţi de către
institute de specialitate.
49
Valorile măsurate vor fi comparate cu valorile de referinţă precizate în
normele specifice pentru instalaţiile energetice aprobate de M.A.PP.M.
Se consideră respectată norma de limitare a emisiei atunci când nici una
din mediile determinate pentru indicatorii specifici instalaţiei (de regulă
concentraţiile în gazele arse ale SO2, NOx şi a pulberilor nu depăşeşte valoarea
limită din normă - concentraţia maxim admisă (CMA).
Strategia de urmărire a emisiilor poluante la termocentrale prevede dotarea
cu aparatură de măsurare şi control, în două etape:
Pe termen scurt: dotarea cu laboratoare mobile, specializate pentru
măsurarea emisiilor poluante (SO2, NOx, CO2 , CO pulberi).
Actualmente există în dotarea Sistemului Energetic două autolaboratoare
ROTORK (Marea Britanie), echipamente achiziţionate din fondurile alocate de BEI
în cadrul programului A2 de recondiţionare a termocentralelor Turceni şi Rovinari,
asigurându-se totodată şi instruirea personalului pentru utilizarea lor.
Măsurătorile se execută anual la termocentralele pe cărbune şi pe
hidrocarburi, în baza unui program stabilit.
Pe termen lung: dotarea termocentralelor importante cu instalaţii fixe
de supraveghere a emisiilor poluante (monitoring continuu).
S-au procurat tot în cadrul programului A2 de recondiţionare a termo-
centralelor Turceni şi Rovinari, 4 echipamente de monitoring continuu ROTORK
care s-au montat la grupurile energetice nr.3 şi 7 de 330 MW de la C.T.E Turceni,
respectiv la nr. 5 şi 6 de la C.T.E. Rovinari.
La Termocentrala Mintia începând din anii 1998, s-au efectuat măsurători
semestriale de emisii poluante (SO2. NO, CO2, CO, pulberi) cu unui din cele două
autolaboratoare ROTORK (cel repartizat pentru zona de vest a ţării).
Pe termen lung, odată cu finalizarea lucrărilor de retehnologizare ale
grupului energetic nr. 3 - lucrări ce se execută cu sprijin logistic tehnic şi financiar
extern - vor începe şi montarea de instalaţii fixe de supraveghere a emisiilor
poluante, pentru noxe gazoase şi pulberi (opacimetre).
Fiecare cazan energetic din cele 2 va fi prevăzut cu astfel de instalaţii,
achiziţionarea şi montarea lor începând să se realizeze din acest an.
50
4.2.1. Măsurarea emisiilor de poluanţi cu autolaboratorul ROTORK
Autolaboratorul ROTORK este realizat de firma Rotork Analysis Ltd. (Marea
Britanie), în vederea monitorizării emisiilor de gaze la coşurile de fum industriaşe.
Este compus din următoarele componente;
- un dulap cu două celule conţinând mostrele de gaze, anali-
zorul de gaz şi modelul de reglaj al sistemului;
- circuitul încălzit de prelevare a probelor, care conectează
sistemul de analiză la sonda de probă;
- sonda de probă;
- autovehiculul de transport.
Pentru efectuarea măsurătorilor de noxe poluante cu autolaboratorul
ROTORK, a fost necesară amenajarea unei platforme în zona canalelor de gaze
arse de la ieşirea din electrofiltru. Aceste platforme au fost montate pe lateralul
canalelor de gaze arse (cotă 17,00 m) cu acces la cele 2 ştuţuri de prelevare a
probelor.
În vederea efectuării măsurătorilor şi a evaluării rezultatelor s-a elaborat şi
avizat o procedură de măsurare de referinţă care prevede întocmirea de către
echipa laboratorului mobil ROTORK şi beneficiar a unor buletine de analiză şi
rapoarte de prelevare a probelor.
Măsurătorile s-au efectuat cu autolaboratorul ROTORK aparţinând S.E.
Turceni (care efectuează prin rotaţie măsurători în zona de vest, centru şi nordul
ţării) şi au cuprins într-o primă etapă (anul 1998) electrofiltrele de la toate cele
cinci grupuri energetice (din şase) care se aflau în exploatare (grupurile energetice
nr. 1; 2; 4; 5;6).
Rezultatele măsurătorilor (pentru anul 2006), precum şi condiţiile de funcţio-
nare ale cazanelor energetice sunt prezentate în tabelul 4.1 şi figura 4.1.
51
Tabelul 4.1.
MĂSURĂTORI DE EMISII CU AUTOLABORATORUL ROTORK - 2006
POLUANT UM CMA
VALORI MEDIIGRUP
ENERGETIC 1GRUP
ENERGETIC 2GRUP
ENERGETIC 3GRUP
ENERGETIC 4GRUP
ENERGETIC 5GRUP
ENERGETIC 6
A B A B A B A B A B A B
CO mg/Nm3 - 84 105 138 113 - - 74 99 89 101 94 90
SO2 mg/Nm3 - 1.768 2.153 1.643 2.354 - - 2.036 2.074 2.247 2.083 1.890 1.670
NOX mg/Nm3 800 263 295 252 261 - - 439 329 189 442 466 404
CO2 % - 12,0 10,8 10,2 10,0 - - 11,5 10,7 11,8 10,7 10,7 10,8
O2 % - 8,2 8,9 11,0 10,7 - - 6,1 8,0 6,6 8,3 9,5 8,4
Putere elec./ grup MW - 85 185 180 170 - - 85 85 190 190 200 200
Putere el. / cazan MW - 85 (100) (85) (95) - - 85 85 (95) (95) (100) (100)
Debit abur cazan tab/h - 280 315 280 300 - - 280 290 330 330 330 330
Că
rbu
ne
Debit t/h - 54(18) 60(15) 45(15) 45(15) - - 45(15) 45(15) 60(30) 60(30) 60(30) 60(30)
Nr. mori buc. - 3 4 3 3 - - 3 3 2 2 2 2
Put. Cal. kcal/kg - 4.827,0 4.600,0 4.326,0 4.326,0 - - 4.874,0 4.357,0 4.490,0 4.840,0 4.185,0 4.185,0
Umidit. % - 12,0 9,7 8,1 8,1 - - 116 103 10,4 10,1 9,8 9,8
Cenuşă % - 24,1 29 34,3 34,3 - - 23,7 32,3 29,4 25,5 31,2 31,2
Păc
ură
Debit t/h - - - - - - - - - - - - -
Nr. arz. buc. - - - - - - - - - - - - -
Put. cal. kcal/kg - - - - - - - - - - - - -
Ga
z n
atu
ral
Debit t/h - 5.000 2.000 8.800 5.500 - - 7.000 6.000 2.500 3.100 5.000 2.800
Nr. arz. buc. - 1 1 2 2 - - 3 3 1 2 2 2
Put. cal. kcal/kg - 8.050 8.050 8.050 8.050 - - 8.050 8.050 8.050 8.050 8.050 8.050
52
Figura 4.1.
53
4.2.2. Măsurarea emisiilor de poluanţi cu autolaboratorul KEMA
În cadrul convenţiei cadru pentru schimbările climatice, prin conceptul de
„joint implementation – realizare în comun”, s-a realizat în cooperare între
R.E.N.E.L./I.C.E.M.E.N.E.R.G.- România şi S.E.P./KEMA – Olanda a unui proiect
care să conducă la reducerea emisiilor de dioxid de carbon (CO2).
În acest scop s-a demarat proiectul SENTER "Reducerea emisiilor de C02
la centralele din România", proiect care constă în:
Selectarea unul nr. de 12 grupuri energetice din cadrul termo-
centralelor care au o contribuţie majoră la emisiile de CO2 în atmos-
feră (printre acestea au fost alese şi grupurile energetice nr. 1, 2 şi 4
din cadrul termocentralei Mintia):
Livrarea unui laborator mobil (autolaborator) dotat cu aparatură
pentru efectuarea măsurătorilor de randament şi de emisii poluante
(CO, CO2, SO2, NOx), precum şi instruirea personalului pentru
utilizarea acestuia (laboratorul mobil se află în dotarea Institutului de
Cercetări şi Modernizări Energetice Bucureşti (ICEMENERG);
În baza acestui proiect, eşalonat pe o perioadă de 3 ani, Termocentrala
Mintia a beneficiat de rezultatele măsurătorilor şi a obţinut un P.C. cu soft dedicat
pentru monitoring.
Pentru fiecare grup energetic selecţionat pentru măsurători în cadrul pro-
iectului comun româno-olandez, măsurătorile s-au efectuat la trei sarcini diferite:
- sarcina maxim posibilă - 100 % (care a fost considerată de
către partea olandeză ca fiind sarcina maximă);
- sarcina parţială - 80 % (sarcina la care funcţionează în mod
obişnuit cazanele)
- sarcina minimă - 60 %.
S-au măsurat cu analizoarele din dotarea autolaboratorului (figura V.12)
următoarele componente din gazele de ardere: O2 (%), CO2 (%), CO (ppm), NOX
(ppm), şi SO2 (ppm).
Acestea sunt procente de volum de gaz uscat, întrucât liniile de prelevare
de pe cele două canale de gaze de ardere au unităţi de preparare a probei de gaz.
54
Lanţul de măsură este compus din sonde de prelevare cu găuri, furtune
încălzite pentru transport, elemente de conectare şi filtre încălzite, răcitor, pompe
pentru proba de gaz şi pentru condens, tub pentru transportul gazului preparat la
analizoare şi analizoarele propriu-zise, montate în autolaborator.
Pentru calibrarea acestora se folosesc butelii cu gaz etalon atât pentru
"zero" (azot) cât şi pertu "span". Precizia întregului lanţ de măsură are o eroare
maximă de 6,1 %.
Analizoarele propriu - zise, montate în autolaborator sunt din seria NGA
2000, de la firma FISCHER - ROSEMOUNT şi cuprind o unitate MLT (multi – com-
ponent, multi - method) pentru măsurarea O2 (%), CO2 (%), CO (ppm), SO2 (ppm)
şi o unitate CLD (chemiluminescence device) , pentru măsurarea NOX, (ppm).
Pentru O2 principiul de măsură este paramagnetic (magnetomecanic)
conform normelor canadiene (CAN - NORM), pentru CO şi CO2 principiul de
măsură este sistem cu absorbţie în infraroşu (NDIR) conform normelor germane
(VDI), pentru NOx principiul de măsură este determinat prin chemiluminiscenţă
conform ISO şi pentru SO2 principiul de măsurare este sistem de absorbţie în
ultraviolet (UV) conform ISO.
Durata fiecărei probe a fost cuprinsă între 1÷2 două ore, citirile făcându-se
la 1 minut.
Pentru cele 3 grupuri energetice de la C.T.E. Mintia, măsurătorile s-au
efectuat pe parcursul a una sau două etape la:
- Grupul energetic nr. 1 (etapa la):
- Sarcină minimă cu/fără termoficare (143 MW);
- Sarcină intermediară cu termoficare (165 MW).
- Grupul energetic nr. 2 (etapa la şi etapă a IIa):
- Sarcină maximă cu/fără termoficare (196/193 MW);
- Sarcină intermediară cu/fără termoficare (147 MW);
- Sarcină minimă cu /fără termoficare (128/131 MW).
- Grupul energetic nr. 4 (etapa la):
- Sarcină maximă fără termoficare (193 MW);
- Sarcină intermediară fără termoficare (156 MW);
- Sarcină minimă fără termoficare (130 MW).
Măsurătorile de referinţă s-au efectuat împreună cu partea olandeză la
grupul energetic nr. 2, de 210 MW de la C.T.E. Mintia, în conformitate cu schema
55
de dispunere a punctelor de măsură pe circuitele de aer şi gaze de ardere (figura
V.13), iar pentru grupul energetic nr. 1 şi grupul energetic nr. 4 măsurătorile s-au
efectuat doar de către partea română (ICEMENERG Bucureşti).
Începând din luna februarie 1998, cele trei grupuri sunt monitorizate prin
preluarea datelor tehnico - funcţionale (termodinamice) pe toată perioada de func-
ţionare şi prelucrarea acestora cu un program pus la dispoziţie de KEMA. Datele
înregistrate şi preluate au fost transmise prin intermediul S.C. Termoelectrica S.A.
la KEMA, unde au fost concepute şi elaborate măsurile pentru îmbunătăţirea
performanţelor grupurilor.
Termocentrala Mintia, în stadiul actual, dispune de foarte puţine aparate
pentru măsurători speciale, drept care se apelează la autolaboratoare mobile sau
aparatură prin colaborări din afara centralei.
În urma acestor măsurători, a testelor de diagnoză şi a recomandărilor
KEMA, termocentrala Mintia şi-a propus un program foarte amplu de
retehnologizare şi modernizare a instalaţiilor de bază.
După terminarea lucrărilor de reparaţii capitale (RK) la grupul energetic nr.
4 se vor relua măsurătorile (faza a II-a) pentru grupurile energetice nr. 1 şi nr. 4
din care se speră la evidenţierea unor rezultate superioare celor de grupul
energetic nr. 2.
Având în vedere că rezultatele obţinute la grupul energetic nr. 2 nu sunt
mulţumitoare, este necesar a se lua în considerare şi conjunctura în care s-au
desfăşurat măsurătorile. La se adaugă şi decalibrarea pe anumite perioade a
aparaturii pentru determinarea concentraţiilor de noxe, valorile nefiind repre-
zentative în totalitate.
Se propune ca odată cu aceste măsurători să se repete testele pentru
grupul energetic 2, deoarece se apreciază că măsurătorile precedente nu au fost
reprezentative, în primul rând datorită condiţiilor tehnice în care a funcţionat grupul
energetic (viitură pe râul Mureş şi sarcină redusă pe termoficare) precum şi a
decalibrării unor aparate din cadrul autolaboratorului.
În cadrul acestor măsurători, pe lângă testele de diagnoză, a măsurătorilor
de randament, a elaborării şi propunerii pentru fiecare grup energetic a unui
„program de măsuri pentru îmbunătăţirea performanţelor", s-au efectuat şi
măsurători de emisii poluante (CO, CO2, SO2 , NOx).
56
Tabelul 4.2.
MĂSURĂTORI DE EMISII CU AUTOLABORATORUL KEMA
GRUP
ENERGETIC
ETAPA POLUANT CAZAN UM VALOARE
PROBA
1
PROBA
2
PROBA
3
GRUP
ENERGETIC
1
I
O2 A % 8,12 8,02 6,72
B % 8,96 8,83 7,04
CO2 A % 10,10 10,21 11,59
B % 9,38 9,39 11,10
CO A ppm 0,74 0,65 0,27
mg/Nm3 1,08 0,94 0,36
B ppm 0,83 0,24 0,00
mg/Nm3 1,29 0,37 0,00
SO2 A ppm - - -
mg/Nm3 - - -
B ppm 1.152 1.159 1.379
mg/Nm3 4.098 4.078 4.229
NOx A ppm - - -
mg/Nm3 - - -
B ppm 798,8 842 780
mg/Nm3 2.048,3 2.127,9 1.718,1
GRUP
ENERGETIC
4
I
O2 A % 10,00 7,66 5,47
B % 10,87 10,00 6,07
CO2 A % 8,73 11,03 13,07
B % 7,95 8,93 12,53
CO A ppm 9,55 7,72 11,34
mg/Nm3 16,29 10,84 13,69
B ppm 9,69 11,21 7,31
mg/Nm3 17,93 19,10 9,18
SO2 A ppm 892 1.411 1.886
mg/Nm3 3.474 4.530 5.202
B ppm - - -
mg/Nm3 - - -
NOx A ppm 276 339 276
mg/Nm3 771 781 546
B ppm - - -
mg/Nm3 - - -
NOTĂ: - Măsurătorile s-au făcut în „ppm”, iar cele calculate sunt date în „mg/NM3” (pentru 6% O2),
100 ppm NO2=205 mg/Nm3, 100 ppm SO2=285 mg/Nm3, 100 ppm CO=125 mg/Nm3;
- Grup energetic nr. 1 - Proba 1 – minim cu termoficare (143 MW); Proba 2 – minim fără
termoficare (148 MW); Proba 3 – intermediar fără termoficare (190 MW).
57
- Grup energetic nr. 4 - Proba 1 – minim fără termoficare (130 MW); Proba 2 – intermediar
fără termoficare (156 MW); Proba 3 – maxim fără termoficare (193 MW).
Tabelul 4.3.
MĂSURĂTORI DE EMISII CU AUTOLABORATORUL KEMA
GRUP
ENERGETIC
ETAPA POLU-
ANT
CAZAN UM VALOARE
PROBA
1
PROBA
2
PROBA
3
PROBA
4
PROBA
5
PROBA
6
GRUP
ENERGETIC
2
I
O2 A % 9,87 10,07 11,56 11,57 12,14 11,76
B % 8,55 8,72 10,85 10,83 11,98 11,80
CO2 A % 8,93 8,62 6,71 6,69 6,45 6,65
B % 10,26 10,10 7,98 8,03 6,48 6,57
CO A ppm 5,41 5,33 6,50 6,39 7,35 7,43
mg/Nm3 9,12 9,14 12,91 12,70 15,56 15,08
B ppm 6,27 5,27 6,18 6,04 5,75 6,81
mg/Nm3 9,44 8,04 11,42 11,13 11,96 13,81
SO2 A ppm - - - - - -
mg/Nm3 - - - - - -
B ppm 1.500 1.539 1.161 1.136 913 929
mg/Nm3 5.162 5.364 4.897 4.783 4.336 4.325
NOx A ppm - - - - - -
mg/Nm3 - - - - - -
B ppm 226,1 235,5 272,4 278,9 242,2 230,4
mg/Nm3 558,7 589,4 825,3 847,4 832,3 770,2
GRUP
ENERGETIC
2
II
O2 A % 9,83 10,17 11,46 11,53 12,33 11,68
B % 8,56 8,92 10,27 10,73 11,89 11,84
CO2 A % 8,85 8,52 6,62 6,96 6,54 6,56
B % 10,06 10,03 7,08 7,89 6,23 6,31
CO A ppm 5,31 5,23 6,47 6,28 7,26 7,37
mg/Nm3 8,95 8,81 10,90 10,59 12,24 12,42
B ppm 6,26 5,24 6,28 6,24 5,83 6,86
mg/Nm3 10,55 8,83 10,58 10,51 9,82 11,56
SO2 A ppm - - - - - -
mg/Nm3 - - - - - -
B ppm 1.502 1.528 1.265 1.186 922 923
mg/Nm3 5.168 5.258 4.353 4.081 3.172 3.176
NOx A ppm - - - - - -
mg/Nm3 - - - - - -
B ppm 236,2 235,6 254,4 248,9 224,4 232,1
mg/Nm3 484,2 582,1 770,4 756,2 771,1 775,8
NOTĂ: - Măsurătorile s-au făcut în „ppm”, iar cele calculate sunt date în „mg/NM3” (pentru 6% O2),
100 ppm NO2=205 mg/Nm3, 100 ppm SO2=285 mg/Nm3, 100 ppm CO=125 mg/Nm3;
- Grup energetic nr. 2 - Proba 1 – maxim cu termoficare (185 MW); Proba 2 – maxim
fără termoficare (190 MW); Proba 3 – intermediar cu termoficare (147 MW); Proba 4 – intermediar
58
fără termoficare (148 MW); Proba 5 – minim cu termoficare (128 MW); Proba 6 – minim fără
termoficare (131 MW).
59
60
În urma măsurilor tehnice, realizate la grupul energetic nr. 2, se pot trage
principalele concluzii privind nivelul emisiilor şi a concentraţiilor de noxe din gazele
de ardere:
Concentraţia de CO2 s-a redus, chiar în limite mai reduse decât cele
scontate, datorită măsurilor tehnice reuşite, cu deosebire la corpul de
joasă presiune al turbinei. Dacă celelalte măsuri propuse între care sunt
cele referitoare la etanşeitatea spaţiului de vid al turbinei ar fi avut
rezultate pozitive, reducerea CO2 în gazele arse ar fi putut ajunge la
valoarea dorită;
Concentraţia de CO şi SO2 în gazele arse s-a redus la regimurile de
funcţionare nr. 3, 4, 5 şi 6, ceea ce denotă un grad superior de perfecţiune
a arderii, printr-un control mai riguros al excesului de aer din cazan;
Nivelul concentraţiei de NOx este influenţat în cea mai mare parte de
funcţionarea arzătoarelor şi de valoarea excesului de aer în cazan.
Valoarea concentraţiei de NOx are valori apropiate de 800 mg/Nm3,
corespunzătoare normelor româneşti, dar care depăşeşte substanţial valoarea
maximă admisă de 400 mg/Nm3, cât este prevăzută în normele internaţionale.
Aceasta conduce la concluzia că în cadrul proceselor viitoare de retehnologizare,
arzătoarele vor sta în centrul preocupărilor privind asigurarea protecţiei mediului.Tabelul 4.4.
MĂSURĂTORI DE EMISII – STUDIU DE IMPACT
POLUANT UM VALOARE
COŞ DE FUM Nr. 1 COŞ DE FUM Nr. 2 COŞ DE FUM Nr. 3
SO2 g/s 1.443,5 987,8 1.361,8
NOx g/s 263,2 179,9 248,0
Figura 4.3.
61
Tabelul 4.5.
MĂSURĂTORI DE EMISII – STUDIU DE IMPACT
POLUANT UM VALOARE
COŞ DE FUM Nr. 1 COŞ DE FUM Nr. 2 COŞ DE FUM Nr. 3
SO2 t/an 45.647,8 31.237,1 43.062,6
NOx t/an 8.323,8 5.687,8 7.841,9
Figura 4.4.
Tabelul 4.6.
MĂSURĂTORI DE EMISII – STUDIU DE IMPACT
POLUANT UM VALOARE
COŞ DE FUM Nr. 1 COŞ DE FUM Nr. 2 COŞ DE FUM Nr. 3
SO2 mg/Nm3 5.027 5.069 5,023
NOx mg/Nm3 917 923 915
62
Figura 4.5.
4.3. APARATURA DE MĂSURARE A EMISIILOR POLUANTE
În general, termocentralele din România duc o lipsă acută de aparatură fixă
de măsurare a poluanţilor gazoşi şi a pulberilor.
Unele au în dotare aparatură mobilă, portabilă, iar câteva au montate şi
instalaţii de monitorizare on - line a noxelor poluante. Majoritatea însă, apelează la
unităţi terţe care fac prin rotaţie, ciclic, măsurători cu autolaboratorul ROTORK sau
KEMA.
Termocentrala Mintia - Deva, ca şi majoritatea termocentralele din ţară,
nu deţine aparatură fixă de măsurare şi monitorizare on - line a emisiilor de
poluanţi gazoşi şi de pulberi.
În această situaţie, se apelează la unităţi terţe care fac prin rotaţie, ciclic,
măsurători cu autolaboratorul ROTORK.
Excepţie face cazanul 6B (grupul energetic nr. 6), care cu puţin timp
în urmă a fost dotat cu un Aparat pentru măsurarea emisiilor de
pulberi (opacimetru), de tip SICK / MAIHAK-FW101.
Instalaţia de monitorizare on-line a pulberilor (opacimetru) are următoarele
caracteristici tehnice:
63
- Principiul de măsură: = detecţia intensităţi difuziei luminii
- Domeniul de măsură: = intervalul minim: 0-5 mg/m3
(selectabil în trepte) = intervalul maxim: 0 -200 mg/m3
- Lungimea sondei: = 435 mm, 735 mm, 1.035 mm
sau 1.335 mm
- Temperatura gazului: = max. 220 °C
- Presiunea gazului = configuraţie standard: - 50+10 mbar
- Temperatura ambientală: = 20 ...÷ 50 °C
Sondele de prelevare gaze pentru măsurători de pulberi şi noxe gazoase
sunt montate pe canalul de gaze arse la ieşirea din electrofiltru, pe platforma
realizată pentru măsurători ROTORK, iar blocul de procesare, citire şi stocare a
datelor este montat în camera decomandă a grupului energetic nr. 6.
Dotarea doar cu un singur aparat s-a făcut în vederea testării calităţii
acestei aparaturi. În condiţiile în care rezultatele sunt mulţumitoare, dotarea şi
montarea acestui tip de aparat să se generalizeze, eşalonat, la toate grupurile
energetice (grupurile energetice nr. 2; 4; 5; 6) care, deocamdată nu sunt incluse în
programul de modernizare prin retehnologizare.
Până la realizarea acestei investiţii s-a demarat procedura de
achiziţie a unui Aparat portabil pentru măsurarea emisiilor de
poluanţi gazoşi, de tip TEST LINE – TESTO AG de producţie
germană (figura V.27) şi a cărui valoare se ridică la 12.000 Euro.
Aparatul are în dotare următoarele componente (fig. V.28):
- Analizor de bază, configuraţie standard: Unitatea de analiză
TESTO 350; Modul de măsură pentru SO2; modul de măsură
pentru CO2; modul de măsură pentru NOx; modul cu soft; bloc
de citit şi afişaj; bloc acumulatori.
- Sondă prelevare gaze (varianta industrială) cu T=1200 °C
Retehnologizarea grupurilor energetice nr. 3 şi nr. 1 presupune dotarea
electrofiltrelor cu Sistem de monitorizare continuă a emisiilor de gaze şi
pulberi, de tip SiCK GME de producţie germană şi a cărui valoare se ridică la
cca. 517.000 Euro / grup energetic.
Sistemul de monitorizare continuă a emisiilor are în furnitură următoa-
rele echipamente:
- 2 Sisteme de prelevare probe;
64
- 2 Analizoare cu modul de măsură pentru SO2, NO, CO şi O2;
- Principiul de măsură: absorbţie de IR şi celulă electrochimică;
- O2 0÷21% vol.
- CO 0÷1.250 mg/Nm3
- NO 0÷500 mg/Nm3
- SO2 0÷8.000 mg/Nm3
- CO2 0÷15% vol.
- 2 Cutii ale analizorului cu:
-1 Echipament de calibrare:
- 2 Monitoare de praf, de tip SICK OMD-41:
-1 Sistem de monitorizare CEMS:
4.4.NORME DE LIMITARE A EMISIILOR DE POLUANŢI
ÎN ATMOSFERĂ
Normele de limitare a emisiilor de poluanţi în atmosferă sunt reglementate
de Ordinul MAPPM nr. 462/1993 şi se referă la „Condiţii tehnice privind
protecţia atmosferei: - Norme metodologice privind determinarea emisiilor
de poluanţi atmosferici produşi de surse staţionare".
La cazanele energetice existente din Sistemul Energetic Naţional (cu
aplicabilitate la centrala Mintia) s-au aplicat, conform acestui ordin, până în anul
2003 următoarele norme de emisii (tabelul V.15).
De menţionat că, cu toate că au apărut alte norme de emisie a po-
luanţilor atmosferici pentru instalaţii mari de ardere (H.G. nr. 541/2003 -
privind stabilirea unor măsuri pentru limitarea emisiilor în aer ale
anumitor poluanţi proveniţi din instalaţiile mari de ardere, hotărâre
derivată din Directiva 2001/80/EC a Comunităţii Europene), valorile
limită de emisie pentru noxe gazoase şi pulberi aplicabile instalaţiilor
mari de ardere în cazul utilizării combustibililor solizi prevăzute în aceste
normative nu sunt încă obligatorii (tabelele 4.6 şi 4.7).
Ele vor fi impuse în câţiva ani, o dată cu modernizarea eşalonată a
actualelor instalaţii energetice, urmând ca la solicitarea întregului Sistem Energetic
de a se acorda o perioadă de tranziţie de ani, după 30 octombrie 2007, când intră
65
în vigoare Directiva 96/61/EEC – privind prevenirea şi controlul integral al poluării,
Comunitatea Europeană să acorde sau nu această perioadă.
Tabelul 4.6
NORME DE LIMITARE A EMISIILOR – Ordinul MAPPM nr. 162/1000SUBSTANŢĂ POLUANTĂ
TIP DE COMBUSTIBIL
PUTERE TERMICĂ
CAZAN
C.M.A. ÎN GAZE DE ARDERE
O2 DATA APLICĂRII NORMEI
DEROGARE
(MW) (mg/Nm3) %
SO2
Solid >150 Randament de desulfurare de 50%
Variantă la care s-a renunţat, neexistând instalaţii de desulfurare6 01.01.1998 25% în raport
cu nivelul anuluiLichid >150 3.400 3 01.01.1996 -Gaze naturale >150 50 3 01.01.1996 -
NOx (NO2) Solid >150 800 6 01.01.1998 225Lichid >150 600 3 01.01.1998 75Gaze naturale >150 500 3 01.01.1998 7,5
CO Solid >150 250
Tabelul 4.7
NORME DE LIMITARE A EMISIILOR – H.G. nr. 541/2003
SUBSTANŢĂ POLUANTĂ
TIP DE COMBUS
-TIBIL
PUTERE TERMICĂ / GRUP EN.
VALORI LIMITĂ DE EMISIE
O2 RATA DE DESULFURARE
(*)(MWt) (mg/Nm3) % %
SO2
Solid 50 ≤ P < 100 2.000
6
100 ≤ P < 500 2.400 – 4PP ≥ 500 400P ≤ 100 60
100 < P ≤ 300 75P > 300 90P > 500 Minim 94
Lichid 50 ≤ P < 300 1.7003300 ≤ P < 500 3.650
P ≥ 500 400Gazos 50 ≤ P > 500 35 - regulă generală 3
5 - gaz lichefiat800 - gaz de furnal- gaz din cuptoarele de
cocs- gaz provenit din
gazeificarea re-ziduurilor din rafinării
NOx
Solid 50 ≤ P < 500 600 6P ≥ 500 500
Lichid 50 ≤ P < 500 450 3P ≥ 500 400
66
NORME DE LIMITARE A EMISIILOR – H.G. nr. 541/2003Gazos 50 ≤ P < 500 300 3
P ≥ 500 200
Notă: - pentru grupurile energetice de la C.T.E. Mintia, puterea termică este de 528 MWt/ grup energetic (2x264 MWt/cazan energetic);- Conform normelor de limitare a emisiilor de poluanţi pentru instalaţiile mari de ardere de tip I;- (*) În situaţia în care valorile limită de emisie nu pot fi respectate ca urmare a caracteristicilor combustibilului, se aplică o rată de desulfurare.
67
Capitolul V
CONTROLUL IMISIILOR POLUANTE ŞI URMĂRIREA
ÎNCADRĂRII ÎN NORME
5.1. PUNCTE DE URMĂRIRE A IMISIILOR.
METODE DE ANALIZĂ
Înăsprirea reglementărilor de mediu şi obligaţia respectării normelor de
poluare au dus la creşterea importanţei supravegherii şi a măsurării nivelurilor de
poluare nu numai a emisiilor (la sursă-coş de fum), ci şi a imisiilor (la anumiţi
receptori - în mediul ambiant).
Determinările pentru stabilirea gradului de poluare a atmosferei încă
insuficiente cantitativ şi calitativ, efectuate prin reţea compusă din 227 de staţii,
privesc calitatea aerului, ploile acide şi radioactivitatea.
Evaluarea nivelului imisiilor se realizează de regulă de către Garda de
Mediu şi Agenţiile Judeţene pentru Protecţia Mediului, printr-o reţea de puncte de
măsurare, situate într-o zonă mai largă, cuprinzând zona termocentralei şi a
localităţilor învecinate.
Urmărirea imisiilor datorate funcţionării C.T.E. Mintia se realizează de
Garda de Mediu Deva şi Agenţia Judeţeană pentru Protecţia Mediului Deva, prin
măsurare zilnică, săptămânală şi lunară a noxelor gazoase (NO2, SO2, aerosoli-
pulberi în suspensie) şi a pulberilor sedimentabile.
Aceste măsurători se fac printr-o reţea de puncte de prelevare (imisie)
situate în zona termocentralei, în localităţile rurale învecinate, precum şi în
municipiul Deva.
68
Fig. 5.1.
PUNCTE DE URMĂRIRE A EMISIILOR
De remarcat că unele puncte de imisie sunt situate în zona de influenţă şi a
altor agenţi economici poluatori (CASIAL Chişcădaga, Exploatarea Minieră Deva,
Uzina de Preparare Deva, MARMOSIM Simeria). Indicatorii urmăriţi privind
poluarea calităţii aerului în zona Mintia – Deva sunt deci:
Oxizii de azot (NOx), exprimaţi în NO2;
Oxizii de sulf (SOx), exprimaţi în SO2;
Pentru determinarea acestor indicatori, se folosesc metode specifice:
Pentru NO2:
Bioxidul de azot, în mediu slab acid, reacţionează cu acidul sulfanilic pe
care îl disociază; acidul sulfanilic diazotat se cuplează cu H - 1 naflehlehten-
dianimic, formând un compus azotic de culoare roşie, a cărei intensitate este
proporţională cu cantitatea de NO2.
Pentru SO2.
Metoda se bazează pe reacţia dintre SO2, aldehida formică şi parasoza-
nilină, cu formarea unui compus colorat violet, a cărui intensitate este propor-
ţională cu concentraţia de SO2.
69
Tabelul 5.1.
URMĂRIREA INDICATORILOR DE POLUANŢI ATMOSFERICI ÎN PUNCTELE DE EMISIEPUNCT EMISIE
ZONA POLUANT ANUL1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
40 C.T.E. Mintia
SO2 * * * * * * * * * * *NOx * * * * * * * * * * *
45 Deva SO2 - - * * * * * * * * *NOx - - * * * * * * * * *
46 Şoimuş SO2 - - * * * * * * * * *NOx - - * * * * * * * * *
100 Deva SO2 * * * * * * * * * * *NOx * * * * * * * * * * *
Aparatura de recoltare şi măsură a probelor de aer (NO2, SO2, aerosoli) şi a
pulberilor sedimentabile (figura VI. 2) foloseşte una din metodele indicate mai jos
în funcţie de posibilităţile de recoltare, de proprietăţile poluantului ce urmează a fi
determinat şi de concentraţia lui în aer, astfel:
- recoltarea prin aspiraţie;
- recoltarea prin sedimentare.
Recoltarea prin aspiraţie
Acest procedeu de recoltare se foloseşte pentru determinarea concen-
traţiilor mici şi foarte mici de substanţe toxice care se pot concentra dintr-un volum
mare de aer. Are avantajul posibilităţii efectuării recoltărilor de lungă durată.
Pentru recoltarea aerului prin metoda aspiraţiei este nevoie de un dispozitiv
de aspiraţie, un dispozitiv de măsurat volumul de aer recoltat şi dispozitive de
reţinere a substanţelor sau suspensiilor ce urmează a fi determinate.
Dispozitivele de aspiraţie pentru recoltarea substanţelor în stare de gaze
sau vapori nu trebuie să fie prea puternice, pentru ca aerul să stea cât mai mult cu
lichidul absorbant.
Reţinerea se face cu un dispozitiv de reţinere - macroimpingerul, care are
capacitatea utilă de 75 ml şi un tub central ce se termină la capătul interior cu un
orificiu cu de 2,3 mm.
Reţinerea se poate face şi prin filtrare, folosind hârtia de filtru de o anumită
porozitate sau membrane filtrante impregnate sau nu cu un reactiv.
Pentru recoltarea aerului prin metoda aspiraţiei se montează sistemul de
aspiraţie în ordinea următoare: dispozitivul de aspiraţie, dispozitivul de măsurare a
volumului de aer şi dispozitivul de reţinere. În dispozitivul de reţinere se introduce
70
substanţa absorbantă cu care poluantul pe care vrem să-l determinam reacţio-
nează specific.
Durata de timp pentru recoltare este indicată pentru concentraţia mo-
mentană de maximum 30 minute şi pentru concentraţia medie zilnică de 24 ore.
Volumul de aer recoltat este în funcţie de concentraţia presupusă a subs-
tanţei respective, din aer şi de sensibilitatea metodei. Ritmul şi durata recoltării
poate fi periodic sau continuu, în funcţie de scopul determinărilor.
Recoltarea prin sedimentare
Se poate face prin sedimentare liberă după legea gravitaţiei. Pentru recol-
tarea pulberilor se folosesc vase de sticlă sau material plastic, sau sedimentarea
pe zăpadă.
5.2. EVOLUŢIA IMISIILOR DE POLUANŢI ATMOSFERICI
Calitatea aerului în zona Mintia-Deva pentru perioada 1993-2006,
aleasă ca studiu, este dată de frecvenţa depăşirilor C.M.A. ale poluanţilor
analizaţi (NO2, SO2) (tabelul 5.2. şi figurile 5.2, 5.3.).
Tabel 5.2.
FRECVENŢA DEPĂŞIRILOR EMISIILOR DE POLUANŢI ATMOSFERICI
ANUL POLUANT C.M.A. UM PUNCTE EMISIE CONCENTRAŢIA MAXIMĂ
FRECVENŢA DEPĂŞIRE
C.M.A.TOTAL CU
DEPĂŞIRE(%)
1992 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 - SLD -
1993 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 - SLD -
1994 SO2 0,250 mg/m3/zi 3 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 3 - SLD -
1995 SO2 0,250 mg/m3/zi 3 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 3 - SLD -
1996 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 - SLD -
1997 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 - SLD -
1998 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 - SLD -
71
FRECVENŢA DEPĂŞIRILOR EMISIILOR DE POLUANŢI ATMOSFERICI
ANUL POLUANT C.M.A. UM PUNCTE EMISIE CONCENTRAŢIA MAXIMĂ
FRECVENŢA DEPĂŞIRE
C.M.A.TOTAL CU
DEPĂŞIRE(%)
1999 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 - SLD -
2000 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -
2001 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 - SLD -
2002 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -
2003 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 - SLD -
2004 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 1 0,36 50
2005 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 1 0,25 50
2006 SO2 0,250 mg/m3/zi 2 - SLD -NOX 0,100 mg/m3/zi 2 - SLD -
Figura 5.2.
Figura 5.2.
72
5.3. NORME DE LIMITARE A IMISIILOR DE POLUANŢI
ÎN ATMOSFERĂ
Concentraţiile maxime admisibile (C.M.A.) ale substanţelor poluante în aer
sunt stabilite de STAS 12571-87 aerosoli din zonele protejate. Condiţii de calitate
ce asigură populaţia neprotejată împotriva efectelor nocive ale acestor substanţe
(tabelul 5.3)
Tabelul 5.3.
NORME DE LIMITARE A IMISIILOR
SUBSTANŢA
POLUANTĂ UM
CONCENTRAŢIA
MAXIMĂ ADMISĂ
CONCENTRAŢIA MEDIE METODE
DE
ANALIZĂDE SCURTĂ
DURATĂ
DE LUNGĂ DURATĂ
(CMA) 30 min. zilnică lunară anuală
NOX(NO2)
g/m
2/lz
i
mg / m3 / zi 0,100 0,3 0,01 STAS
10329-89
Co g / m2 / lună 2,000 6,0 - STAS
10329-89
SO2 mg / m3 / zi 0,250 0,75 0,06 STAS
10193-89
NOTĂ: *) Metodele de analiză vor fi avizate de Ministerul Sănătăţii.
73
Capitolul VI
MĂSURI DE REDUCERE A POLUĂRII
ATMOSFEREI
Reducerea emisiilor de poluanţi evacuaţi pe coşul de fum al termocen-
tralelor se poate realiza, în principiu, pe următoarele căi:
Utilizarea unor combustibili superiori (cu conţinut mic de sulf şi de
cenuşă şi cu putere calorifică ridicată);
Utilizarea unor tehnici de combustie nepoluante sau depoluante
(este cazul arzătoarelor cu formare redusă de NC termic, arderea în
cazane cu pat fluidizat aditivat, desulfurarea promptă în focar prin
aditivarea cu compuşi calcici-măsură primară);
Depoluarea postcombustie a gazelor de ardere: desulfurare (post-
combustie sau prin măsuri secundare), de NOx-are şi desprăfuire;
Creşterea randamentului de utilizare a energiei primare conţinută în
combustibili (reducerea consumurilor specifice).
Pentru realizarea obiectivelor strategiei sale de mediu, Sistemul Energetic a
optat în cazul cazanelor care funcţionează cu combustibili solizi pentru urmă-
toarele soluţii:
Pentru reducerea emisiilor de SO2:
- Schimbarea lignitului autohton cu huilă din import (unde
este posibil);
- Adaptarea unor măsuri primare /aditivare cu calcar)
Pentru reducerea emisiilor de NOx:
- Controlul arderii (temperaturii)
- Utilizarea unor arzătoare cu formare redusă de NOx
Pentru reducerea emisiilor de SO2, NOx şi CO2:
- Creşterea randamentului de utilizare al combustibilului
primar (scăderea consumurilor specifice).
6.1. REDUCEREA POLUĂRII CU CO2
74
În cadrul convenţiei internaţionale cadru pentru schimbările climatice a fost
introdus conceptul de "joint implementation - realizare în comun"._ concept care
defineşte o gamă largă de înţelegeri între două sau mai multe ţări interesate,
având ca obiect realizarea în cooperare a unor proiecte care să conducă la
reducerea emisiilor de dioxid de carbon (CO2).
Compania Naţională de Electricitate din România (CONEL), împreună cu
NV. Samenwerkende Elektriciteis Productiebedrijven din Olanda (SEP) au
demarat astfel proiectul SENTER: "Reducerea emisiilor de C02 la centralele din
România", care constă pentru Termocentrala Mintia - Deva în:
Selectarea a 3 grupuri energetice: grupul energetic nr.1, 2 şi 4,
grupuri de câte 210 MW fiecare, cu demararea măsurătorilor din luna
februarie 1998:
Livrarea unui laborator mobil KEMA autolaborator aflat în dotarea
Institutului de Cercetări şi Modernizări Energetice Bucureşti), dotat
cu aparatură pentru efectuarea măsurătorilor de randament şi de
emisii poluante (CO, CO2, SO2, NOx); pe baza măsurătorilor efec-
tuate, specialiştii olandezi au făcut recomandări privind adoptarea
unor măsuri cu costuri reduse de creştere a eficienţei şi implicit de
reducere a emisiilor, propunându-se ca valoarea economiilor de
combustibili să se realoce centralei care le-a realizat, ca stimulent
pentru optimizări şi reduceri în continuare;
Obţinerea rezultatelor măsurătorilor şi a unui PC cu soft dedicat
pentru monitoring;
Repetarea măsurătorilor după o perioadă de 1 an, pentru a evidenţia
efectul aplicării măsurilor acceptate asupra consumului specific de
combustibil şi asupra emisiilor de CO2
Diminuarea gradului de poluare cu C02 nu se poate realiza în fond, decât
prin creşterea randamentului termic (eficienţa) al instalaţiilor energetice (la aceeaşi
putere electrică, să se consume mai puţin combustibil). De aceea programul
româno-olandez de reducere a emisiilor CO2, care sunt estimate la cca 2,5 % din
emisiile actuale ale grupurilor energetice în cauză, (în atenţie nominalizarea masu-
rilor tehnice pentru creşterea eficienţei instalaţiilor şi constă fapt dintr-un program
foarte complex de măsuri privind creşterea eficienţei grupurilor energetice, toate
75
lucrările de întreţinere şi reparaţii având ca scop funcţionarea în siguranţă şi
eficienţă maximă.
Măsurătorile de referinţa s-au efectuat împreună cu partea olandeză la
grupul energetic i.2,de210 MW, iar pentru grupurile energetice nr. 1 şi nr. 4
măsurătorile s-au efectuat integrai de către partea română (ICEMENERG
Bucureşti). Măsurătorile s-au efectuat la trei sarcini diferite:
- sarcina maxim posibilă - 100 % (care a fost considerată de către
partea olandeză ca fiind sarcina maximă),
- sarcina parţială - 80 % (sarcina la care funcţionează în mod
obişnuit cazanele energetice),
- sarcina minimă - 60%.
Datele înregistrate şi preluate au fost transmise prin intermediul Termoe-
lectrica la KEMA, unde au fost concepute şi elaborate măsurile pentru
îmbunătăţirea performanţelor grupurilor.
În urma măsurătorilor preliminare (iniţiale) KEMA şi S.C. TERMOE-
LECTRICA S.A. a elaborat şi a propus pentru fiecare grup energetic un „program
de măsuri pentru îmbunătăţirea performanţelor" şi care în sinteză arată conform
tabelului 6.1.
În cadrul reparaţiei anuale (RA) a grupului energetic nr. 2 s-a implementat
programul măsuri propus de KEMA, cu excepţia măsurilor ce necesită o perioadă
de staţionare mai îndelungată şi cu operaţiuni pregătitoare de anvergură
(înlocuirea labirinţilor de randament ai corpului de înaltă presiune a turbinei)
Efectul scontat prin aplicarea programului (creşterea randamentului
grupului cu 2,87 % în termoficare şi cu 2,33 % în condensaţie) nu a fost atins la
grupul energetic nr. 2, din mai multe motive , între care se pot enumera:
- Separatoarele termodinamice de condens montate la rampa
de CO2, neavând performanţele declarate de furnizor, nu au
avut nici un efect asupra eficienţei grupului;
- în timpul măsurătorilor la grupul energetic nr. 2, după
realizarea programului de măsuri tehnice, fiind o perioadă de
viitură pe râul Mureş, funcţionarea instalaţiei de curăţire cu
bile a condensatoarelor nu era posibilă, iar întreţinerea în
stare curată a ţevilor de condensator era mult îngreunată:
76
- Cu toate că în timpul reparaţiei anuale s-au efectuat verificări
şi remedieri ale neetanşeităţilor pe partea de vid, rezultatele
nu au fost pozitive, viteza de scădere a vidului fiind de 10
mmHg/min:
- Preîncălzitorii de aer au fost revizuiţi dar starea tehnică impu-
nea schimbarea acestora, la reparaţia anuală din anul 2000,
având în vedere volumul mare de lucrări şi costul foarte
ridicat;
- Rotorul de joasă presiune al turbinei a fost schimbat, ceea ce
s-a materializat prin aportul la creşterea eficienţei grupului cu
1,6%
Desigur rezultatele nu sunt mulţumitoare dar este necesar a se lua în
considerare şi conjunctura în care s-au desfăşurat măsurătorile. La acestea se
adaugă şi decalibrarea pe anumite perioade a aparaturii pentru determinarea
concentraţiilor de noxe, valorile nefiind reprezentative în totalitate;
- Concentraţia de CO2 s-a redus, chiar în limite mai reduse
decât cele scontate, datorită măsurilor tehnice reuşite, cu
deosebire la corpul de joasă presiune ai turbinei;
- Dacă celelalte măsuri propuse între care sunt cele referitoare
la etanşeitatea spaţiului de vid al turbinei ar fi avut rezultate
pozitive, reducerea CO2 în gazele arse ar fi putut ajunge la
valoarea dorită;
77
Tabelul 6.1.
PROGRAM DE MĂSURI PENTRU ÎMBUNĂTĂŢIREA PERFORMANŢELOR
GRUPURILOR ENERGETICE
Nr.
crt.
MĂSURA NR. PROBĂ
1 2 4
A1 MĂSURI CARE NECESITĂ CHELTUIELI MICI
1.1. Reducerea pierderilor în circuitele de apă-abur prin revizia
supapelor şi a drenajelor la cazane (A+B) şi turbină;
Înlocuirea separatoarelor termodinamice de condens în
limita turbinei şi degazorului.
X X X
1.2. Revizia instalaţiei de curăţire cu bile a condensatorului
(pompă, ejector, armături).
X X X
1.3. Curăţirea periodică a canalelor de apă de răcire la intrarea
în condensator
X X
1.4. Repararea neetanşeităţilor pe spaţiul de vid la
condensator după proba spaţiului de vid (umplere cu apă)
X X X
1.5. Repararea şi curăţirea ţevilor pentru apa de răcire de la
ambele condensatoare
X
1.6. Revizia preîncălzitorilor de aer la ambele corpuri de cazan
(A+B) pentru reducerea temperaturii gazelor de ardere la
coş.
Înlocuirea ştuţurilor de ţeavă pe intrare.
X
1.7. Respectarea permanentă a temperaturii aburului primar de
550° C la cazan.
X
1.8. Curăţarea periodică a ţevilor condensatorului în perioada
de viitură, fără a pune în funcţiune instalaţia de curăţare cu
bile.
X
A2 MĂSURI CARE NECESITĂ CHELTUIELI MEDII
2.1. Revizia şi repararea sitelor de la staţia de pompe de apă
rece (sita nr. 2 şi 8).
X X
A3 MĂSURI CARE NECESITĂ CHELTUIELI MARI
3.1. Înlocuirea rotorului corpului de joasă presiune al turbinei X
3.2. Deschiderea corpului de înaltă presiune a turbinei X
3.3. Reducerea temperaturii gazelor arse la coş prin repararea
preîncălzitorilor de aer (anulare ţevi sparte, înlocuirea
ştuţurilor de ţeavă pe intrare)
X
Principalele resurse ale creşterii randamentului constau din lucrări cu volum
şi valori mari care se pot realiza doar cu ocazia reparaţiilor capitale sau a
retehnologizărilor.
78
Concluziile trase din aplicarea proiectului sunt că acest proiect constă
de fapt dintr-un program foarte complex de măsuri privind creşterea
eficienţei grupurilor energetice, pentru care S.C. Termoelectrica SA.
manifestă un interes deosebit. De altfel, toate lucrările de întreţinere şi
reparaţii au până la urmă acelaşi scop : funcţionarea în siguranţă şi cu
eficienţă maximă a grupurilor energetice. Monitorizarea funcţionării
grupurilor este deosebit de utilă, doar că în cazul particular al T.E. Min-
tia, operaţiunea este foarte laborioasă, instalaţia de AMC a grupurilor
fiind din generaţia anilor 60, neadaptabilă cu mijloace relativ simple
pentru semnale unificate. Termocentrala Mintia, în stadiul actual,
dispune de foarte puţine aparate pentru măsurători speciale, drept care
se apelează la autolaboratoare mobile sau aparatură prin colaborări din
afara centralei.
În afara testelor de diagnoză şi a recomandărilor KEMA, Termocentrala
Mintia şi-a propus un program foarte amplu de retehnologizare şi modernizare a
instalaţiilor de bază.
După terminarea lucrărilor de reparaţii capitale (RK) la grupul energetic nr.
4 se vor relua măsurătorile (faza a II-a) pentru grupurile energetice nr.1 şi nr.4 din
care se speră la evidenţierea unor rezultate mult superioare celor de grupul
energetic nr. 2. Se propune ca odată cu aceste măsurători să se repete testele
pentru grupul energetic nr. 2, deoarece se apreciază că măsurătorile precedente
nu au fost reprezentative în primul rând datorită condiţiilor tehnice în care a
funcţionat grupul energetic (viitură pe râul Mureş şi sarcină redusă pe termoficare)
precum şi a decalibrării unor aparate din cadrul autolaboratorului.
6.2. REDUCEREA POLUĂRII CU NOx
Formarea oxizilor de azot în timpul arderii are loc pe baza azotului din aer şi
a azotului conţinut în combustibil.
Acest mecanism, spre deosebire de cel al formării de dioxid ce sulf, poate fi
controlat şi stăpânit prin măsuri primare adecvate procesului de ardere.
Respectarea normelor privind nivelul maxim admis ai emisiilor de oxizi de
azot la coş se poate planifica, luând în considerare două aspecte:
79
• Controlul mecanismului de formare a oxizilor de azot (în special a
NO) în focar, prin măsuri primare:
• Curăţirea gazelor de ardere de oxizi: de azot, prin măsuri
secundare. Instalaţiile moderne de ardere aplică în general ambele
posibilităţi.
Pentru condiţiile economice existente în ţara noastră, se consideră că
metodele primare, deci de prevenire sau ponderare a procesului de formare a
monoxidului de azot în focar (NO=95%), ar fi mai uşor şi economic de aplicat,
măcar într-o etapă de început.
În timpul arderii se formează în special monoxid de azot (NO).
Dioxidul de azot (NO2) reprezintă, în general, sub 5% din totalul oxizilor de
azot formaţi, denumiţi NOx. În literatura de specialitate nu exisă concordanţă
asupra aceste valori.
Emisia de oxizi de azot NOx se exprima în dioxid de azot NO2 deoarece,
deşi în flacără se formează cu precădere monoxid de azot, ulterior în canalele de
gaze arse şi în atmosferă, acesta se transformă în dioxid de azot.
Măsurile primare pentru diminuarea producerii de NOx, urmăresc
scăderea simultană în zona de ardere a temperaturii şi a coeficientului de exces
de aer, până la valori subunitare.
Aceste scopuri sunt atinse prin diverse metode, dar mai ales prin metoda
de ardere în trepte, care se aplică atât la nivelul focarului, cât şi la nivelul
arzătorului.
Aplicarea metodei de ardere în trepte la nivel de arzător a condus la
apariţia unei game speciale de arzătoare, cunoscute sub denumirea de "arzătoare
sărace în NOx", sau "arzătoare cu NOx redus".
Drept cazuri limită se deosebesc introducerea în trepte a aerului respectiv
introducerea în trepte a combustibilului.
Există multe realizări practice şi studii care se extind asupra tuturor
arzătoarelor turbionale pentru combustibili solizi, lichizi sau gazoşi, precum şi
pentru arzătoare de tip fantă, folosite pe scară largă, pentru echiparea focarelor
mari, care funcţionează cu praf de cărbune.
80
Modificările aduse arderii sunt utilizate pe scară largă pentru reducerea a
20-70% din emisia de NOx şi se raportează ca fiind componente de cost atât
pentru cele existente cât şi pentru cele noi.
Aducerea cazanelor energetice industriale româneşti aflate în prezent în
funcţiune la parametrii de emisie de NOx admisibili conform normelor de protecţie
a atmosferei, se poate face prin reducerea controlată a temperaturii de ardere din
arzător de la cca 1.800 °C la 1.400-1.300 °C.
Recircularea gazelor de ardere se face prelevând de la nivelul coşului, gaze
de ardere, care se recirculă cu ajutorul unui ventilator în arzătorul cazanului.
Gradul de recirculare, definit de raportul dintre debitul de gaze recirculat şi
debitul de aer introdus în arzător trebuie să aibă valorile 0,4-0 5. caz în care
temperatura de ardere se reduce de la cea 1.800°C la 1.400-1.300°C, ceea ce
reduce emisia de NOx de la 600,0-700,0 mg/m3 ÷35μmg/m3.
Măsurile secundare pentru denoxarea gazelor de ardere, care urmăresc
reţinerea (legarea) oxizilor de azot din gazele de ardere, înainte ca acestea să fie
eliminate pe coşul de fum, spre mediul ambiant.
Aplicarea măsurilor primare determina o scădere importantă a concentraţiei
oxizilor de azot în gazele de ardere ce părăsesc focarul dar nu totdeauna
suficientă pentru a corespunde normelor internaţionale privind emisia de NO,: pe
coşul instalaţiilor de ardere.
Instalaţiile pentru reţinerea oxizilor de azot din gazele de ardere, cunoscute
în general sub denumirea generică de "instalaţii DENOx", s-au dezvoltat, având la
bază diverse procedee necatalitice sau catalitice, care la rândul lor, se bazează pe
fenomene de absorbţie, reducere termică, descompunere şi reducere chimică.
În instalaţiile mari se aplică, în general, procedeele de SCR -reducere
catalitică selectivă.
Măsurile primare şi secundare trebuie aplicate nu ca şi alternative
exclusive, ci ca modalităţi ce se completează reciproc.
Întrucât valoarea concentraţiei de NOx măsurată la Termocentrala Mintia
pe perioada mai multor ani, s-a situat până la 800 mg/Nm3, corespunzătoare
normelor româneşti prevăzute in Ordinul MAPPM nr. 462/1993 pentru cazane
energetice funcţionând pe cărbune, dar care de cele mai multe ori - a depăşit
substanţial valoarea maximă admisă de 500 mg/Nm3, cât este prevăzută în
81
normele internaţionale, s-a încercat - cu succes - aplicarea unei soluţii tehnice de
reducere a emisiilor de NOx prin îmbunătăţirea arderii, la cazanul 5A, soluţie
generalizată apoi şi la cazanul 5B, 6A şi 6B.
Pornind de la necesitatea stabilizării flăcării prin reducerea vitezei
amestecului de combustibil în arzătoare, în anul 1994 s-a experimentat la grupul
energetic nr. 5 (cazanul energetic nr. 5A) funcţionarea a două mori cuplate la câte
trei arzătoare, cu indisponibilizarea celorlalte două mori pe o perioadă limitată de
timp. S-a constatat că sarcina termică a cazanului a atins valoarea nominală,
flacăra în cele şase arzătoare este stabilă în timp iar morile sunt încărcate la
capacitatea proiectată, de 33 t/h cărbune.
Distribuţia de temperatură în focar a fost relativ uniform repartizată,
respectându-se parametrii termodinamici ai aburului pe diferite zone ale cazanului.
Experimentul a demonstrat că actualele arzătoare sunt insuficiente ca
număr pentru morile cu disc şi sfere care nu pot măcina la capacitatea nominală.
Schema de funcţionare în exclusivitate cu două mori (celelalte două
devenind indisponibile deoarece nu mai aveau decât un singur arzător) nu putea
rămâne ca definitivă.
Ca urmare, la reparaţia capitală din 1998, cazanul 5A a suferit modificări
importante în focar, montându-se pe peretele frontal încă 4 arzătoare, la aceleaşi
nivele cu arzătoarele existente pe pereţii laterali, şi care sunt alimentate de la cele
4 mori ale cazanului.
După punerea în funcţiune, atât proba de 72 de ore după reparaţia capitală
cât şi probele de performanţă realizate în colaborare cu ICEMENERG Bucureşti,
au confirmat rezultatele.
După experimentarea timp de aproape doi ani a noii soluţii tehnice la
cazanul 5A aferent noului energetic nr. 5. acestea s-au aplicat şi la cazanul 5B,
precum şi la cazanele grupului nr. 6, astfel ca în luna mai, ambele grupuri
energetice funcţionau în noua configurare a arzătoarelor.
În aceste condiţii, sarcina medie electrică raportată la timpul de funcţionare
a înregistrat o creştere semnificativă atât la grupul energetic nr. 5 cât şi la grupul
energetic nr. 6 din următoarele motive:
s-a asigurat încărcarea termică a focarului la valoarea nominală,
eliminând ştrangularea morilor în funcţiune, prin mărirea numărului
de arzătoare;
82
s-a eliminat indisponibilitatea cazanelor datorită morilor care au o
rezervă de 100% (două mori sunt în funcţiune şi două în rezervă sau
în program de mentenanţă).
Sub aspect economic, randamentul termic al cazanelor a crescut cu 2 %,
consumul electric tehnologic destinat măcinării cărbunelui s-a redus cu 24÷28 %,
ceea ce anual însumează o energie electrică economisită de cea 15.300 MWh,
aferentă celor două grupuri energetice.
Disponibilitatea grupurilor şi siguranţa în funcţionare au înregistrat creşteri
semnificative, eliminându-se reducerea de sarcină a grupurilor datorită indisponi-
bilităţii morilor.
Valorile de putere realizate de grupurile energetice nr. 5 şi 6 sunt evident
influenţate de disponibilităţile cazanelor datorită spargerilor de ţevi, cât şi de
coordonarea funcţională după implementări specifice de dispecer (restricţii de
hidraulicitate, de producere cu sursă nucleară şi cogenerare).
Eliminând aceşti factori „perturbatori”, sarcina medie a grupurilor ener-
getice, practic a crescut ca valoare medie de la 159 MW la 187 MW şi în condiţii
normale, grupurile energetice funcţionează perioade îndelungate la peste 200
MW, în regim de cogenerare.
Surplusul de sarcină de 28 MW este rezultatul direct al modificării siste-
mului de ardere în focarele cazanelor.
Focar cu 12 arzătoare
Încărcare termică a focarului la valoare
nominală
Creştere de randament de la
90,07% la 92,00%
Disponibilitate de 100% la mori
Reducere consum propriu electric la macinare
Sarcina electrică suplimentară 28MW/ grup
83
Din studiul arderii în focarele cazanelor modificate rezultă şi diminuarea
emisiilor de NOx sub 300 mg/Nm3 datorită reducerii adausului de gaz metan
destinat arderii.
În concluzie putem spune că modificarea sistemului de ardere în focarele
cazanelor de la grupurile energetice nr. 5 a dus la rezultate economice şi de sigu-
ranţă importante. Aceste rezultate imediate s-au materializat prin producţii supli-
mentare de energie electrică, în condiţii de eficienţă, asociate cu o disponibilitate
şi siguranţă mult ameliorate.
Amortizarea cheltuielilor ocazionate de modificările prezent timp scurtă (3÷4
luni).
Acest experiment a făcut - de altfel - obiectul unei invenţii realizate de un
colectiv din cadrul Termocentralei Mintia, coordonat şi condus de univ. dr. ing.
Victor Vaida, director general al acestei unităţi.
Actualmente, nivelul concentraţiei de NOx în gazele de ardere, măsurat în
anul 2003 cu autolaboratorul ROTORK, nu depăşeşte valoarea maximă admisibilă
de 500 mg/Nm3, aceasta datorându-se în primul rând unor modificări constructive
la sistemul de ardere al cazanelor grupurilor energetice nr. 5 şi 6 precum şi a
controlului permanent al arderii, coroborat cu reducerea adausului de gaze
naturale
Încărcarea termică la valoarea nominală a focarelor, utilizarea morilor la
capacitate maximă în condiţiile reducerii consumului propriu de energie electrică în
procesul de măcinare, a deschis noi piste de cercetare a fenomenelor de transfer
termic.
Astfel, se are în vedere o analiză amănunţită a gazodinamicii gazelor de
ardere şi a procesului de vaporizare care se iniţiază în focar.
Pe lângă aspectele strict economice prezentate, între care cele mai
importante sunt cele privitoare la randamentul termic şi consumul propriu de
energie electrică în procesul de măcinare, se au în vedere şi elemente legate de
disponibilitatea şi siguranţa în funcţionare a cazanelor.
Se conturează astfel ca o noua etapă de studiu, după realizarea condiţiilor
de funcţionare la capacitatea nominală a grupurilor energetice nr. 5 şi 6
consolidarea siguranţei cazanelor şi-o posibilă redimensionare a suprafeţelor de
schimb de căldură, corelată cu un control riguros al schimbului de căldură pe
întreg traseul gazelor de ardere şi a aburului.
84
La Termocentrala Mintia, soluţiile tehnice adoptate pentru retehnologizarea
grupului energetic nr. 3, au în vedere şi echipamente pentru reţinerea oxizilor de
azot din gazele de ardere şi care prin funcţionarea lor prezintă un impact asupra
mediului.
La acest grup energetic s-a preconizat şi realizat înlocuirea arzătoarelor
existente cu arzătoare cu NOx redus şi dotarea grupului energetic cu sistem
automat de control al arderii prin modificarea numărului de arzătoare de la 8 la 12
pe fiecare cazan, condiţie impusă de cele 8 arzătoare insuficiente pentru
asigurarea sarcinii termice nominale la funcţionarea integrală pe cărbune.
O altă soluţie tehnică a fost dotarea grupului energetic cu o instalaţie de
monitorizare a emisiilor din gazele de ardere, deci şi a NOx.
De asemenea, îmbunătăţirea arderii la cazane prin lucrări de modernizare
efectuate la instalaţia de preparare praf cărbune s-a realizat prin montarea unor
mori cu bile în locul celor cu ciocane, cu eficienţă mărită asigurând sarcina termică
nominală la funcţionarea pe cărbune a cazanelor energetice.
Toate acestea vor avea ca rezultat reducerea substanţială a emisiilor de
NOx şi încadrarea în noile norme naţionale precum şi în cele europene.
Cu toată că, cheltuielile pentru schimbarea instalaţiilor de ardere şi
montarea instalaţiilor de monitorizare are valori foarte mari de cca. 3,6 milioane $ /
grup energetic, realizările obţinute au dus la concluzia că şi în cadrul proceselor
viitoare de modernizări prin retehnologizare, arzătoarele vor sta în centrul
preocupărilor privind asigurarea protecţiei mediului.
6.3. REDUCEREA POLUĂRII CU SO2
Emisiile naturale de SOx (vulcani, fumarole, etc.) sunt în cantităţi imense
(78-284 Mt SO2/an) şi sunt imposibil de redus sau de controlat. Degajările
antropicee de SO2, ce rezultă ca emisii secundare din activitatea omului,
reprezintă circa 150-200 Mt SO2/an şi ar putea fi reduse, doar cu eforturi tehnice şi
financiare considerabile
0 mare parte din ele se formează în procesele de ardere a combustibililor
care conţin sulf în compoziţia sa. Acest mecanism nu poare fi controlat şi stăpânit,
ci doar redus.
85
Arderea combustibililor fosili conduce la evacuarea în atmosferă a unor
volume importante de oxizi gazoşi de sulf.
Emisiile de SO2 de la cazanele energetice clasice din termocentrale pot fi
reduse în general prin:
Epurarea combustibililor în faza de precombustie (pentru a reduce
conţinutul de S) sau Schimbarea combustibilului (în faza de
precombustie) cu combustibil superior, pentru a reduce conţinutul de
sulf, sau arderea unor combustibili nesulfuroşi;
Măsuri primare (în faza de intracombustie), care constau în aplicarea
unor tehnologii de ardere nepoluante, ca de exemplu arderea
cărbunilor în strat fluidizat circulant sau desulfurarea promptă cu
calcar / dolomită;
Măsuri secundare (în faza de postcombustie), care constau în
desulfurarea produselor arderii (a gazelor de ardere), prin diferite
procedee tehnologice costisitoare, înainte de evacuarea gazelor de
ardere în mediul ambiant;
Măsuri hibride (în faza de intra şi postcombustie).
Epurarea combustibililor în faza de precombustie (pentru a reduce
conţinutul de S). Numai o parte din sulful prezent în cărbuni sub forma unor
combinaţii anorganice poate fi
îndepărtat prin îmbogăţire (spălare în apă sau în medii dense). Studiile
economice asupra îmbogăţirii cărbunilor efectuate în diferite ţări au condus la
concluzia că, în general, se justifică doar o îmbogăţire primară a cărbunilor.
îmbogăţirea substanţială nu are efectele scontate în privinţa protecţiei mediului
înconjurător.
Altfel spus, reducerea conţinutului de S al cărbunelui până la limita ce ar
permite respectarea normelor de emisie privind conţinutul de SOx în gazele arse,
ar conduce la creşterea preţului cărbunelui în aşa măsură încât cărbunele epurat
nu ar putea fi utilizat în scopuri energetice.
Practica industrială a dovedit că, în condiţiile respectării emisiilor limită de
SO2 impuse de legislaţia în vigoare, este mai economic să se folosească păcură
cu conţinut de sulf mai redus, deoarece instalaţiile pentru desulfurarea gazelor de
ardere necesită investiţii şi costuri de exploatare ridicate.
86
Măsurile primare pentru diminuarea producerii oxizilor de sulf cuprind:
- arderea cărbunilor în strat de praf aditivant - Ca(OH)2, CaC03,
MgC03, CaS04 şi reţinerea în focar a S02 încă din stadiul de
formare, împreună cu zgura de cazan, a cenuşii în electrofiltre, ca
urmare a creşterii fineţii particulelor;
- arderea în strat fluidizat, prin injectarea prafului de calcar în focar,
cu un grad de desulfurare ridicat (peste 90 %), asigurând în gazele
de ardere concentraţii de SO2 inferioare concentraţiei limită impusă
de legislaţia în vigoare.
Măsurile secundare pentru desulfurarea gazelor de ardere cuprind:
- procedee uscate a gazelor de ardere - DFGD (Dry Flue Gas
Desuphurisation), folosind var (CaO) ca reactiv, care realizează o
legare (absorbţie) fizică a SO2 printr-un strat de cocs, oxid de cupru
sau pulberi de CaO, cu costuri foarte mari şi probleme privind
depozitarea;
- procedee semiumede (cvasiuscate), care realizează o legare
(absorbţie) fizică şi chimică a SO prin pulverizarea unei soluţii
alcaline de Ca(OH)2 sau Na2CO3 , cu evacuarea sub forma unor
cristale fine reţinute în instalaţia de filtrare;
- procedee umede - WFGD (Wet Flue Gas Desulphurisation), cu var
sau piatră de var (calcar), cu gips ca subprodus, care realizează
legare (absorbţie) chimică şi chimică a SO2 într-o soluţie apoasă
sau într-o suspensie, cu un grad de separare a SO2 ridicat şi
costuri mai mici, procedeu utilizat pe plan mondial la centralele
termice având o putere mai mare de 200 MW .
Aceste trei procedee din cadrul măsurilor secundare se bazează pe
folosirea unor compuşi alcalini de calciu pentru a extrage sulful prezent sub formă
de oxizi în gazele de ardere. La toate aceste procedee, reacţia are loc într-un vas
de reacţie în care reactivul este adus amestecat cu apa şi pulverizat în picături
mici pentru a oferi o suprafaţă cât mai mare de contact cu gazele ce trebuie
tratate. Diferenţa constă în cantitatea de lichid folosită pentru vehicularea
87
reactivului şi de aici starea în care se evacuează subprodusul de desulfurare,
respectiv umed sau uscat.
La Termocentrala Mintia ca de altfel în tot sistemul termic românesc,
datorită investiţiilor şi costurilor de exploatare ridicate, nu s-au montat, încă,
instalaţii pentru desulfurarea gazelor de ardere, fiind mai economic să se
folosească combustibil solid şi lichid.
Chiar dacă astfel de investiţii pentru desulfurarea gazelor de ardere nu au
făcut o bună perioadă de timp parte din „Strategia şi programul Sistemului
Energetic Naţional de reducere a emisiilor de SO2” , în ultimul timp, după apariţia
noilor norme de emisii, au apărut sarcini precise pentru dotarea grupurilor
energetice cu instalaţii de desulfurare a gazelor arse.
În situaţia actuală a centralei, în care valorile limită de emisie pentru SO2 nu
pot fi respectate ca urmare a caracteristicilor combustibilului, rata de desulfurare a
gazelor de ardere trebuie să fie de minim 94 %.
După apariţia noii legislaţii româneşti de mediu (HG nr. 541/ 17.05.2003 -
privind stabilirea unor măsuri pentru limitarea emisiilor în aer ale anumitor poluanţi
proveniţi din instalaţiile mari de ardere), prin care - titularii activităţilor instalaţiilor
mari de ardere de tip I, care nu respectă valorile limită de emisie sunt obligaţi să
adopte programe reducere progresiva a emisiilor anuale de SO2, NOx şi pulberi în
vederea atingerii acestor valori limită de emisie până la data de 01 ianuarie 2012.
Mai nou, acest lucru este impus tot mai categoric de către organismele de mediu
europene în vederea aderării României la Uniunea europeană. Stricteţea este atât
de mare încât se merge până la conservarea sau închiderea grupurilor energetice
care nu se pot moderniza cu astfel de instalaţii.
În aceste condiţii, a apărut necesitatea reluăm problemei dotării grupurilor
energetice cu instalaţii de desulfurare a gazelor arse, iar programul stabilit la
nivelul Ministerului Economiei a impus dotarea cu astfel de instalaţii eşalonat,
până în anul 2012, într-un ritm de un grup energetic/an.
Ca urmare, în cursul acestui an s-a demarat această investiţie prin
elaborarea de către MENERG Bucureşti a unui Studiu de Prefezabilitate (S.P.F.)
privind „Soluţiile tehnice de desulfurare a gazelor de ardere de la grupurile de 210
MW - C. T.E. Mintia".
Nota tehnică a prezentat principalele date specifice, necesare acestui
studiu:
88
Normele de protecţia mediului cuprinse în H G. nr. 541/2003 privind
următoarele valori limită pentru componentele gazelor de ardere
sunt: - SO2 = 400 mg/Nm3
- NOX = 500 mg/Nm3
- Pulberi = 50 mg/Nm3
Valorile maxime ale acestor concentraţii sunt reglementate după puterea
unităţii energetice – grupul energetic (putere termică ≥ 500 MWt)
Cărbunele utilizat în prezent are un conţinut de cenuşă cuprins între
37÷45 % iar conţinutul de sulf oscilează între 0,39÷1,2 %.
Prin arderea acestui cărbune rezultă multe gaze de ardere ale căror
conţinut de SO2, NOx şi cenuşă pulberi este:
- SO2 = 1700÷6000 mg/Nm3
- NOx = 190÷ 470 mg/Nm3
- Pulberi = 90÷170 mg/Nm3
Iar din calculele efectuate rezultă că în condiţiile actuale, emisiile anuale de
poluanţi evacuaţi în atmosferă, în zona de influenţă a Termocentralei Mintia (anul
2003) au fost: - SO2 = 35759 t
- NOx = 16.072 t
- CO2 = 3.878.192 t
- Pulberi = 8000 t
Analizând datele de mai sus, se impun ca măsuri tehnice necesare:
- Reabilitarea (optimizarea) electrofiltrelor pentru a creşte
randamentul de reţinere, astfel încât concentraţia de pulberi în
gazele arse evacuate la coş să fie sub 50 mg/Nm3;
- Montarea instalaţiei de desulfurare, pentru diminuarea con-
centraţiei de SO2 de la max. 6.000 mg/Nmc, la 400 mg/Nmc,
în gazele arse evacuate la coş.
Concluziile S.P.F. privind „Soluţiile tehnice de desulfurare a gazelor de
ardere de le grupurile de 210MW-C.T.E. Mintia” sunt:
a) Procedeul umed - WFGD
Procedeul umed reprezintă pe plan mondial tehnologia cea mai frecvent
utilizată pentru reducerea cantităţii de SO2 din gazele de ardere rezultate din
arderea cărbunelui.
89
Procedeul umed este bazat pe utilizarea calcarului sau a varului ca reactiv
şi constă în tratarea gazelor de ardere cu o soluţie densă de calcar (sau var)
pulverizată în contracurent într-un vas de reacţie. Pentru ca reacţia să aibă loc,
calcarul trebuie măcinat fin (de obicei cu o moară cu bile) şi apoi amestecat cu
apa în anumite proporţii pentru a obţine o soluţie densă. Şlamul obţinut se
injectează în vasul de reacţie (absorber) cu pompe de construcţie specială prin
duze care să asigure pulverizarea suficient de fină pentru un contact între reactiv
şi gazele de ardere. Soluţia se acumulează la baza absorberului unde se adaugă
soluţie proaspătă şi se extrage subprodusul desulfurării, care se depune la fund.
Apoi soluţia densă este recirculată şi pulverizată din nou în absorber.
Pentru obţinerea gipsului (CaSO4), reacţia de oxidare trebuie continuată, de obicei
prin injectarea de aer în şlamul din partea de jos a absorberului, cu ventilatoare de
barbotare.
Sistemul de tratare umedă a gazelor de ardere este amplasat după
instalaţia de îndepărtare a particulelor de praf din gazele de ardere. Gazele curate
sunt îndepărtate prin intermediul coşului de fum. Acest procedeu îndepărtează
SO2 prin spălarea gazelor de ardere cu o soluţie de calcar sau de var stins.
În majoritatea sistemelor umede de desulfurare, eficienţa îndepărtării SO2
este controlată prin selectarea caracteristicilor de proiect pentru fiecare caz. Astfel,
cantitatea de lichid pulverizat în gazele de ardereeste corelată cu gradul de
desulfurare şi depinde de raportul lichid / gaz (L / G). Rapoartele L / G mari
îmbunătăţesc desulfurarea prin tratarea gazelor cu o cantitate mare de soluţie
alcalină.
Întrucât gipsul obţinut este amestecat cu apă, el trebuie separat mai întâi în
hidrocicloane şi apoi în filtre bandă cu vid. Apa rezultată este puternic contaminată
(de obicei cu cloruri provenite din clorul din combustibil) şi necesită o staţie de
tratare chimică înainte de a putea fi deversată în mediul ambiant.
La trecerea prin absorber, gazele de ardere antrenează o cantitate mare de
lichide care face necesară prezenţa unul separator de picături înainte de ieşirea
din absorber, care îndepărtează picăturile, înainte ca gazele de ardere să fie
trimise la coşul de fum.
Reacţia de desulfurare umedă are loc cu o viteză mai mare la temperaturi
relativ joase faţă de temperatura de ieşire a gazelor din cazan. Astfel apare ca
90
avantajoasă folosirea unui schimbător de căldură gaz / gaz pentru reîncălzirea
gazelor înainte de evacuarea pe coş.
Reîncălzirea este necesară pentru împiedicarea atingerii punctului de rouă
a gazelor şi apariţia coşului umed. Întrucât condensarea trioxidului de sulf are loc
pe particule lichide se produce acid sulfuric, care are punctul de rouă suficient de
scăzut, astfel încât să facă necesară unor materiale speciale (sau acoperiri
antiacide) pentru pereţii reactorului şi ai canalelor de gaze.
Din statisticile cunoscute, numărul centralelor termoelectrice care utilizează
metoda FGD este dublu faţă de cele care utilizează metoda DFGD, principalul
motiv fiind utilizarea imediată a gipsului (CaSO4) în condiţiile asigurării pieţei.
Metoda umedă - WFGD are o pondere tot mai mare datorită valorificării
printr-o piaţă studiată în zonă, având aplicaţii pentru debite de gaze de peste
800.000 Nm3/h (cazul Termocentralei Mintia).
b) Procedeul uscat - DFGD
Procedeul uscat de desulfurare a gazelor de ardere este în general utilizat
pentru termocentrale care folosesc combustibil cu conţinut scăzut de sulf (<2,5 %).
Procedeul uscat clasic este în principiu asemănător cu procedeul umed
descris mai sus, principala deosebire că apa injectată împreună cu reactivul se
vaporizează în întregime în absorber astfel că la baza absorberului se colectează
un produs uscat. Acest produs se poate extrage din proces sau se poate recircula
după amestecarea din nou cu apă.
Alte deosebiri constau în faptul că pentru a obţine variante viabile
economic, reactivul trebuie să fie varul (CaO) şi că oxidarea finală prin barbotare
nu mai e posibilă în absorber astfel că produsul final este în principal sulfitul de
calciu (CaSO3). Din schema de principiu a procesului dispar astfel instalaţiile de
uscare a gipsului, de tratare a apelor uzate şi de insuflare a aerului de barbotare în
absorber.
Reacţia are loc într-un reactor vertical, integrat chiar în colectorul de
particule, prin care gazele de ardere curg puternic turbulent şi întâlnesc amestecul
reactiv preparat într-un amestecător care constituie una din componentele
principale ale instalaţiei.
91
Gazele de ardere sunt tratate într-un absorber prin amestecarea lor cu o
suspensie densă var stins (Ca(OH)2) în contracurent. Soluţia de var stins este
pulverizată cu ajutorul unui pulverizator rotativ sau a unui pulverizator cu duze.
Reactivul (CaO - var) este introdus într-un stingător de var unde devine
bază de calciu – var stins (Ca(OH)2) şi este amestecat cu cenuşa şi produsele de
desulfurare separate în colectorul de particule (care poate fi filtru cu saci sau
electrofiltru). Cenuşa amestecată cu produsele de desulfurare şi cu reactivul ce nu
a intrat în reacţie este colectată în buncărul colectorului de particule şi reintrodusă
în amestecător pentru a fi recirculată până la folosirea cât mai completă a
reactivului.
Picăturile mici de var stins absorb SO2 din gazele de ardere prin reacţia
SO2 cu varul stins.
Gazele de ardere desulfurate împreună cu produşii de reacţie, varul care nu
a reacţionat şi cenuşa zburătoare, părăsesc absorberul şi trec prin filtrul cu saci.
Cantitatea de apă adăugată în proces este controlată urmărind temperatura
gazelor la ieşirea din instalaţie. Cantitatea de var introdusă în instalaţie este
controlată urmărind concentraţia de SO2 în gazele evacuate la coş. Un sesizor de
nivel amplasat în buncărul colectorului de particule controlează cantitatea de
amestec de cenuşă cu produse de rare care se extrage din sistem. În componenţa
instalaţiei mai intră un siloz de var şi un siloz de subprodus al desulfurării.
Sistemul uscat de desulfurare se instalează între preîncălzitorul de aer şi
electrofiltru. Majoritatea unităţilor existente au un traseu foarte scurt între preîn-
călzitorul de aer şi filtru. Aceasta face foarte dificilă preluarea gazelor de ardere de
la ieşirea din încălzitorul de aer la instalaţiile de desulfurare şi reîntoarcerea
gazelor la intrarea în filtru. Deasemenea, electrofiltrele existente nu sunt proiectate
pentru a face faţă unei încărcări mărite cu particule datorate produşilor de desul-
furare. Aceasta va necesita modificarea electrofiltrelor existente pentru colectarea
şi a particulelor rezultate din desulfurare. Din această cauză, la retehnologizarea
unităţilor este de preferat să se folosească combinaţia: Instalaţie de desulfurare -
Electrofiltre existente, un beneficiu adiţional fiind colectarea uscată a cenuşii
pentru vânzare.
Metoda uscată - DFGD, la care produsul este preponderent CaS03 (sulfitul
de calciu) şi materia primă de reacţie CaO (varul nestins) are aplicaţii verificate
pentru debite reduse de gaze arse (40.000 Nm3/h).
92
c) Criteriile de comparare tehnice şi economice pentru soluţia desulfu-
rării umede (utilizând CaCO3 - calcar) şi soluţia desulfurării uscate (utilizând CaO -
var) sunt prezentate în tabelul 6.2.
Tabelul 6.2.
CRITERII DE COMPARARE
Nr. crt.
CRITERIUL PROCEDEUL UMED WFGD
PROCEDUL USCAT DFGD
CRITERII TEHNICE
1, Randamentul reţinerii SO2
90÷95% 80÷90%
2. Eficienţa reţinerii de particule
< 90%Necesită precolector
Ridicată (emisii la coş de 30÷50 mg/Nm3)
3. Preparare reactiv Măcinare / sortare / amestec
Stingere / amestec
4. Răcire / reîncălzire gaze Necesară Nu este necesară.
5. Materiale reactor / absorber
Oţeluri inoxidabile / carbon placate
Oţeluri carbon.
6. Menentabilitate Instalaţie complexă cu multe piese în mişcareAmplasate în diferite zone din centralăZona de duze din absorber este dificil de întreţinut
Instalaţie cu număr redus de componente.Amplasate într-o singură zonă.
7. Spaţiu de amplasare Suprafaţă mareSe pretează la proiecte noi („green field”)
Suprafaţă redusă.Situaţie favorabilă pentru retehnologizări
8. Material vehiculat Soluţii dense Pulberi uscate
9. Piese pretenţioase / de mare uzură
Duze.Rotoare pompe.
Nu.
10. Reactiv Calcar. Var.
11. Subprodus Sulfat de calciu (ghips; cu oxidare şi uscare)
Sulfit de calciu hidratat în amestec cu cenuşă
12. Ape uzate Da. Nu.
CRITERII ECONOMICE
1. Costul investiţiei (fără lucrări civile, fundaţii, extinderi de staţii de descărcare etc.)
100.000 ÷150.000 Euro/MW sau 30 Euro /Nm3/h gaze de ardere
40.000÷50.000 Euro/MW sau 14÷18 Euro /Nm3/h gaze de ardere
2. Costul exploatării
2.1. Consum de reactivCosturi reactiv
Redus (1,5t calcar pentru 1t SO2 procesat)
Mai ridicat (1,2t var pentru 1t SO2 procesat)
93
CRITERII DE COMPARARE
Calcar: 10 Euro/t la carieră.
Var: 40÷50 Euro/t ex works.
2.2. Consum de apă Mare.Necesită retratare pentru a fi reintrodusă în proces sau a fi dispersată în mediu.
Relativ mai mic.Apa se vaporizează şi părăseşte procesul pe coş.
2.3. Consum de energie electrică
Ridicat (măcinare calcar, pompe şlam, ventilatoare, filtre etc.)
Relativ mai redus (ventilatoare, amestecătoare, transport praf).
2.4. Consum de aer comprimat
Redus (pulverizare) Relativ mai mare (filtrul cu saci necesită aer pentru scuturare)
2.5. Cheltuieli personal Relativ mari Relativ mai mici.
3. Valorificare produs final Posibilă, dar numai în cantităţi mici
Utilizare posibilă, dar de obicei se evacuează la haldă.
4. Creştere cost MWh produs
6÷7% -3%.
d) La Termocentrala Mintia se pot aplica tehnologii de desulfurare a
gazelor de ardere atât prin procedeul umed cu calcar cât şi prin procedeul uscat
cu var, la toate cele 6 grupuri energetice, în următoarele condiţii:
- Debit de gaze arse (la 160 °C): - 500.000 Nm3 /h / cazan energetic
- 1.000.000 Nm3/h / grup energetic
- Conţinut de SO2 în gaze arse:
- gazele brute - max. 6.000 mg/Nm3
- gazele epurate - max. 400 mg/Nm3
- Randament de desulfurare: - 94 % (poate fi asigurat cu uşurinţă
de ambele instalaţii de desulfurare)
Din analiza studiului de prefezabilitate a rezultat că soluţia desulfurării
uscate este optimă pentru Termocentrala Mintia, având la bază următoarele
argumente principale:
Costul instalaţiei de desulfurare uscată (14-18 EURO/m3 de gaz desulfurat)
este mai mic decât costul instalaţiei de desulfurare umedă (30 EURO/m3 de
gaz desulfurat).
94
Suprafaţa ocupată de instalaţia de desulfurare uscată este mai mică, pre-
tabilă în situaţii de retehnologizare, cum este cazul termocentralei Mintia.
Consumul de energie electrică pentru instalaţia de desulfurare uscată este
mai mic iar costurile de operare şi mentenanţă sunt mai scăzute.
Produsul de reacţie (CaSO3, CaSO4, Ca(OH)2 şi cenuşă) este stabil şi inert,
se poate evacua împreună cu zgura-cenuşă în haldă, cu ajutorul instalaţiilor
actuale (hidroamestec), sau în varianta semiuscată (fluid dens).
În varianta desulfurării umede, utilizatorii de gips şi-au exprimat intenţia de
preluare a cca. 100.000 t/an pentru toate fabricile grupului industrial
(CASIAL Deva-Chişcădaga, Târgu-Jiu, Fieni, Bicaz), cu condiţia satisfacerii
unor norme de calitate (CASIAL Chişcădaga şi MACON S.A. Deva).
Funcţionarea fabricilor de ciment este discontinuă şi ca atare gipsul va fi
preluat în acelaşi mod.
Stocarea celor 400-500 t gips rezultat zilnic nu este posibilă în incinta
termocentralei, calitatea acestuia deteriorându-se pe măsura trecem
timpului. Calitatea gipsului rezultat nu este cunoscută iar piaţa de gips este
limitată. Astfel, la o producţie de energie electrică de 400 MWe (pentru 2
grupuri energetice în funcţiune), cantitatea de produs de desulfurare (gips
sau sulfit de calciu) este de cea 122.000 t/an, subprodus care trebuie
evacuat din centrală
În varianta desulfurării uscate, valorificarea sulfitului de calciu (CaSO3) are
şanse mari de realizare, având în vedere utilizarea pe scară largă pentru
ameliorarea solurilor, sau pentru fabricarea de cărămizi sau agregate cu
alte componente.
Se elimină posibilitatea evacuării vaporilor de acid sulfuric în atmosferă,
deoarece trioxidul de sulf (SO3) este reţinut integral în instalaţia ce
desulfurare uscată.
La desulfurarea uscată, gazele de ardere sunt nesaturate cu vapori de apă,
eliminându-se pana de vapori de apă în atmosferă.
La acest procedeu, coşurile de fum nu necesită lucrări suplimentare de
protecţie termică sau chimică.
Varianta desulfurării umede implică utilizarea coşurilor de fum umede, care
reduc dispersia gazelor de ardere la coş, ceea ce nu poate fi aplicat la
C.T.E. Mintia .
95
Desulfurarea uscată elimină într-un procent mai ridicat HgOx evacuaţi în
atmosferă.
Desulfurarea uscată nu presupune existenţa apelor uzate în procedeu.
Desulfurarea umedă produce ape uzate în cantităţi mari (> 300 m3/h, la o
funcţionare cu 4 grupuri energetice), care prin tratare generează un volum de
deşeuri bogat în metale toxice (inclusiv Hg), care nu poate fi depozitat pe sol.
Desulfurarea uscată conduce la emisii de pulberi în gazele de ardere de
maximum 50 mg/Nm3 fără a se interveni la electrofiltrele existente.
La desulfurarea uscată, influenţa asupra preţului de cost al energiei electrice
produse este mai mică cu 39,4% faţă de desulfurarea umedă (5,4% creştere
de preţ pentru procedeul umed şi 3,27% pentru procedeul uscat).
Dezavantajul procedeului uscat constă în utilizarea unui reactiv mai scump
(varul), care se stochează în silozuri de oţel sau beton.
Având în vedere aprobarea favorabilă a Studiului de Prefezabilitate cu
varianta de desulfurare uscată a gazelor de ardere, s-a trecut la faza următoare,
de întocmire a Studiului de fezabilitate, cu varianta de desulfurare uscată.
Se preconizează începerea lucrărilor de montaj la grupurile energetice nr. 1
şi 2 într-o primă etapă, apoi la grupurile energetice nr. 3 şi 4 în etapa a doua.
Pentru uşurarea efortului financiar ocazionat de montarea instalaţiilor de
desulfurare, este necesară menţinerea în continuare a coşurilor de fum existente
şi utilizarea ca anvelope de protecţie pentru coşuri tubulare metalice inoxidabile
care vor evacua gazele desulfurate de la fiecare cazan sau de la două cazane
aferente fiecărui grup. Cu o asemenea soluţie tehnică se reduce şi spaţiul destinat
instalaţiei de desulfurare uscată, iar interiorul conului de susţinere al coşului va fi
destinat instalaţiei de uscare a gipsului şi de transfer la utilizatori.
La grupurile energetice nr. 5 şi 6 este necesară – probabil - o altă soluţie
tehnică de evacuare a gazelor arse desulfurate, având în vedere diferenţa
constructivă a coşului de fum nr. 3faţă de coşurile de fum nr. 1 şi 2.
În paralel cu procedurile de implementare a desulfurării, se vor lua decizii
privind posibila reabilitare a electrofiltrelor existente deoarece performanţele pre-
zente nu îndeplinesc condiţiile impuse de instalaţiile de desulfurare (concentraţia
maximă de pulberi din gazele de ardere fiind de 50 mg/Nm3). Cele mai bune
performanţe le-au obţinut electrofiltrele grupului energetic nr. 1, pe 78 mg/Nm3.
96
6.4. DETERMINAREA EMISIILOR POLUANTE DE SO2, NOx, CO2
ŞI PULBERI. ELABORAREA FIŞELOR
DE EMISII / IMISII LA TERMOCENTRALA MINTIA
Emisiile poluante provenite de la termocentrale (SO2, NOX, CO2 şi pulberi)
se determină cu ajutorul programului prezentat anterior.
Algoritmii de calcul ai programului sunt bazaţi pe algoritmii si factorii de
emisie prezentaţi în EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook - 3rd edition
October 2002. cap. B111, în care sunt tratate sursele de poluare din industria
energetică ca surse punctiforme de emisie (activităţi 010101-010105).
Programul informatic este destinat pentru
evaluarea emisiilor masice de poluanţi (t/an. t una),
evaluarea concentraţiilor poluanţilor în gazele de ardere şi com-
pararea acestora cu limitele CMA ponderate (pentru poluanţi gazoşi
şi pulberi), în conformitate cu H.G. nr. 541/2003 privind stabilirea
unor măsuri pentru limitarea emisiilor în aer ale anumitor poluanţi
proveniţi din instalaţii mari de ardere.
Programul permite:
Construirea sursei de poluare punctiforme:
- Stabilirea numărului şi caracteristicilor coşuriior de evacuare a gazelor
de ardere (diametru interior şi înălţime) din centrală (sursa de com-
bustie);
- Agregarea cazanelor pe coşuri (stabilirea numărului şi tipului cazanelor
(sarcina termică nominală, tip de combustibil utilizat, etc. legate la
fiecare coş);
Introducerea datelor de funcţionare necesare calculului emisiilor;
- Datele de funcţionare introduse sunt date tehnice ale cazanelor şi
instalaţiilor aferente (grad de reţinere a zgurii în focar, grad de reţinere a
zgurii în cenuşă, randament de reţinere al electrofiltrelor), date statistice
de funcţionare ale cazanelor (ore funcţionare, consum combustibili,
analiză O2 şi CO2 în gazele de ardere, temperatură gaze de ardere,
încărcare termică a cazanului), date privind analiza elementară a
97
combustibililor utilizaţi (conţinut de carbon, sulf, hidrogen, oxigen, azot.
cenuşă apă – umiditate, etc. ).
- Factorii de emisie specifici, ceruţi de instituţiile de mediu abilitate;
- Introducerea datelor lunare se va face pe fiecare cazan în parte:
- Datele introduse se pot modifica ulterior la o nouă accesare
Calculul emisiilor masice şi concentraţiilor de poluanţi
- Emisii lunare de poluanţi pentru fiecare cazan în parte
- Concentraţii de poluanţi în gazele de ardere pentru fiecare cazan în
parte (mg/Nm3), colectat la 3% sau 6% oxigen
- Concentraţiile maxime admisibile ponderate de poluanţi în gazele de
ardere pentru fiecare cazan în parte (mg/Nm3, corectat la 3 sau 6 %
oxigen)
- Emisii anuale de poluanţi pentru fiecare cazan în parte, atunci când s-au
Introdus datele necesare pentru toate cele 12 luni ale anului
- Emisii lunare de poluanţi produşi de centrală, atunci când s-au introdus
datele lunare necesare pentru toate cazanele din centrală (t);
- Emisii anuale de poluanţi produşi de centrală, atunci când s-au introdus
datele lunare necesare pentru toate cazanele din centrală şi pentru
toate lunile;
- Programul permite calculul volumul (debitul) de gaze de ardere:
- Calculul se va face utilizând factorii de emisie din CORINAIR sau factori
de emisie introduşi de utilizator la cererea instituţiilor de mediu abilitate;
- Datele calculate se vor salva pe hard-disk în fişiere de date pe lună, an
şi pe cazane, centrală, de unde se vor putea accesa, vizualiza şi tipări în
funcţie de dorinţa utilizatorului.
Vizualizarea datelor ce emisie calculate:
- Afişarea datele se va face pe ecran, sub forma unor rapoarte tip, alese
în funcţie de dorinţa utilizatorului.
- Astfel, utilizatorii va putea alege perioada de raportare a emisiilor (lună,
an) şi sursa de poluare (cazan, centrală) pentru care se va face
raportarea (cazan, centrală);
- Rapoartele vor conţine parametrii de funcţionare ai cazanelor, emisii
masice de poluanţi, concentraţii de poluanţi în gazele de ardere, con-
centraţiile maxime admisibile ponderate de poluanţi în gazele de ardere.
98
Tipărirea datelor de emisie calculate
- Rapoartele se pot tipări din ecranul de vizualizare a rapoartelor, sau –
ulterior - din meniul de tipărire.
Copierea datelor în alte aplicaţii:
- Datele de emisie calculate se pot copia în memorie şi se pot transfera în
alte aplicaţii (Excel, Word) pentru prelucrare ulterioară sau afişări grafice
în funcţie de dorinţa utilizatorului.
Programul informatic de calcul stă la baza realizării unor fişe de emisii şi a
unor fişe de imisii, cu trasarea hărţilor de dispersie în coordonate polare -
concentraţia în punctele de coordonate (distanţă faţă de centrală, direcţie în grade
faţă de nordul geografic) şi un mesaj în care este dată concentraţia maximă a
poluantului, distanţa faţă de centrală unde poate fi întâlnită această concentraţie şi
direcţia în grade faţă de nordul geografic.
Materializarea practică a determinării emisiilor poluante de la
Termocentrala Mintia prin acest program informatic a fost realizarea unui material
documentar, care să prezinte sintetic pentru o perioadă anume - 2006) datele de
funcţionare ale centralei, situaţia emisiilor de poluanţi şi prezentarea imisiilor
poluante prin realizarea hărţilor de dispersie şi a concentraţiilor în imisii a
poluanţilor în zonă: ELABORAREA UNOR FIŞE DE EMISII ŞI IMISII A
POLUANTILOR CE SE REGĂSESC ÎN GAZELE DE ARDERE ELIMINATE PE
COŞURILE DE FUM ALE TERMOCENTRALEI MINTIA.
Lucrarea am realizat-o pentru anul 2007 şi cuprinde:
Calculul şi elaborarea fişelor de emisii zilnice pentru zilele de funcţio-
nare reprezentative (o zi pe lună), prin calculul emisiilor, pe baza
datelor de funcţionare a centralei, date ce sunt prezentate sub formă
numerică şi care vor fi utilizate pentru calculul dispersiei poluanţilor
în zonă.
Elaborarea fişelor de imisii lunare pentru fiecare an, prin calculul
dispersiei poluanţilor, utilizând datele de emisie şi datele aerologice
şi meteorologice, date care vor fi prezentate sub formă numerică şi
grafică.
99
Fişele de emisii lunare s-au calculat pe baza datelor statistice lunare de
funcţionare a centralei, pentru poluanţii SO2, NOx, CO2 şi pulberi (pe cazane,
coşuri de fum, total centrală) şi conţin:
- date statistice de funcţionare a fiecărui cazan în parte,
necesare calculului (ore funcţionare, consumuri lunare de
combustibili, sarcina termică a cazanului, analiza de O2, CO2
în gazele de ardere, temperatura după PAR, randamentul de
reţinere al electrofiltrelor);
- analiza elementară lunară a combustibililor;
- valorile calculate privind emisiile masice de combustibili, con-
centraţiile de poluanţi în gazele de ardere, concentraţiile
maxime admisibile ponderate.
De asemenea se poate realiza tipărirea unei fişe de însoţire a hărţii de
dispersie (fişe de emisii) ce conţine date de intrare privind funcţionarea cazanelor,
date calculate la coş, date privind concentraţiile maxime calculate cu programele
de dispersie, concentraţiile maxime admisibile în imisie pentru poluanţii luaţi în
considerare şi mesaje de avertizare în cazul în care valorile maxime admise au
fost depăşite (fie în emisie - la coş, fie în imisie - pe centrală).
Date meteorologice pentru ziua luată în calcul conţin:
- data;
- ora (0,1,2, ,23);
- direcţia vântului, în grade faţă de nord; (0°=360°=N)
- viteza vântului; (m/s)
- umezeala relativă a aerului; (%)
- nebulozitatea, în optimi: (0÷max. 8)
- temperatura aerului. (°C)
Datele aerologice pentru ziua luată în calcul conţin:
- data;
- numărul nivelelor pentru profilul de noapte;
- numărul nivelelor pentru profilul de zi:
- erori (se iau aşa cum sunt date de INMH),
- distanţa (pe verticală) a punctelor de măsură; (m)
100
- presiunea atmosferică x10 la înălţimile punctelor de măsură;
(mbar)
- temperatura aerului uscat x 10; (°K)
- temperatura potenţială a aerului x10 - temperatura la pres. de
1.000 mbar. (°K)
- Realizarea hărţilor de dispersie şi a concentraţiilor în imisii a
poluanţilor în zonă, pentru zilele de funcţionare reprezen-
tative.
Hărţile de dispersie a poluanţilor în zonă şi concentraţiile în imisie pentru
poluanţii SO2, NOx, CO2 şi pulberi, s-au elaborat pe baza datelor calculate în fişele
de emisii zilnice; în acest scop s-au folosit date aerologice şi meteorologice
furnizate săptămânal de Institutul Naţional de Meteorologie şi Hidrologie Bucureşti.
Hărţile pot fi tipărite la imprimantă, existând şi posibilitatea tipăririi datelor
calculate cu programele de dispersie în coordonatele polare (distanţă-faţă de
centrală, direcţie în grade faţă de nordul geografic) şi un mesaj în care este dată
concentraţia maximă a poluantului, distanţa faţă de centrală unde poate fi întâlnită
această concentraţie şi direcţia în grade faţă de nordul geografic.
PREZENTAREA REZULTATELOR LUCRĂRII
Lucrarea s-a realizat pentru câte o zi din fiecare lună calendaristică a anului
2006; s-a ales arbitrar prima zi de luni din fiecare lună calendaristică din anul
2006.
Pentru prezentarea datelor de funcţionare a centralei (prezentate sub formă
numerică) care sunt utilizate pentru calcului dispersiei poluanţilor în zonă s-a ales
ziua de 06 ianuarie 2006, când se poate spune că termocentrala a funcţionat la
jumătate din capacitate (cu 2,5 grupuri energetice în funcţiune -C1A+B, C4A,
C6A+B) şi putere electrică medie de 375 MW, iar instalaţiile energetice au
funcţionat la parametrii normali.
Pentru calcului dispersiei poluanţilor în atmosferă este necesar să se
calculeze mai întâi cantităţile de poluanţi emişi în atmosferă şi debitele de gaze de
ardere, pentru fiecare cazan energetic, grup energetic sau coş de fum în parte şi
în final pentru întreaga centrală.
Cantităţile de poluanţi sunt calculate conform „ Metodologiei operative de
evaluare a emisiilor de SO2, NOx pulberi (cenuşă zburătoare) şi CO2 din
101
centralele termice şi termoelectrice - PE 1001/1994", a cărei metodă se bazează
pe consumul de combustibili şi pe factorii de emisie.
De altfel, această metodologie a stat şi la baza realizării program propriu de
calcul şi de evaluare a emisiilor poluante precum şi de realizare a hărţilor de
dispersie cu calculul concentraţiilor în imisie.
„Metodologia de evaluare operativă a emisiilor de NOx, SO2, pulberi şi CO2
din centralele termice şi termoelectrice" a fost elaborată de Serviciul Protecţia
Mediului din Divizia Strategie şi Dezvoltare Economică (DSDE) din RENEL şi a
fost avizată de Ministerul Apelor, Pădurilor şi Protecţia Mediului, ea fiind, de altfel,
concepută ca o prescripţie energetică: PE-1001/1994.
Aceasta reprezintă prima metodă de calcul al poluanţilor proveniţi de la
termocentrale şi este utilizată şi în prezent; ea a stat la baza unei prime încercări
de realizare a unui program informatic de calcul al emisiilor.
Realizarea ei a fost propusă, concepută şi coordonată de actualul Director
General al Termocentralei Mintia - Deva: dl. prof. univ. dr ing. Victor Vaida, care în
acea perioadă era Preşedintele Regiei Autonome de Electricitate - RENEL
Valorile concentraţiilor de poluanţi în gazele de ardere caracterizează
emisiile centralei în momentul efectuării măsurătorilor, pentru parametrii de
funcţionare din acei moment.
Valorile concentraţiilor în imisie măsurate luate ca atare, relevă calitatea
aerului în locul şi momentul efectuării măsurătorilor şi nu se pot corela direct cu
emisiile unui singur poluator (mai ales dacă în zona de amplasament există mai
multe surse de poluare, care emit aceleaşi tipuri de poluanţi - cazul Termocentralei
Mintia); şi cu atât mai mult nu evidenţiază evoluţia activităţii acelui poluator de-a
lungul anilor. De aceea valorile concentraţiilor în imisie vor fi calculate pe baza
evaluărilor emisiilor, pentru a permite corelarea cu valorile de emisie ale centralei.
Modul de evaluare a emisiilor şi imisiiior luând ca unitate de timp ziua,
permite verificarea încadrării în norme atât a emisiilor cât şi a imisiiior corelate cu
acestea.
a) Modul de raportare al emisiilor poluante
În funcţie de mărimea emisiilor, de datele statistice existente necesare
calculelor şi de metodologia de lucru, s-au ales poluanţii pentru care este posibilă
evaluarea emisiilor:
102
Evaluarea cantitativă a emisiilor sub forma masică (exprimate în
tone) s-a făcut pentru următorii poluanţi:
- dioxid de sulf - SO2;
- oxizi de azot - NOx (NO2);
- pulberi;
- dioxid de carbon - CO2.
Evaluarea cantitativă a emisiilor sub forma de concentraţie
(exprimate în mg/Nm3 gaze de ardere) s-a făcut pentru poluanţii
pentru care există norme de emisie:
- dioxid de sulf SO2
- oxizi de azot
- pulberi.
b) Estimarea emisiilor de SO2, NOx, pulberi şi CO2
În general centrala a funcţionat cu 4÷5 grupuri energetice, iar cazanele 3A
şi 3B aferente grupului energetic nr. 3, nu au funcţionat, acest grup energetic
aflându-se în retehnologizare pentru o perioadă de câţiva ani.
Pentru calculul şi elaborarea fişelor de emisii zilnice pentru zilele de
funcţionare prezentative (o zi pe lună - prima zi de luni), am introdus principalele
date de funcţionare a centralei (tabelele 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, date ce
sunt prezentate sub formă numerică şi care vor fi utilizate pentru calculul dispersiei
poluanţilor în zonă.
Tabelul 6.3
ORE FUNCŢIONARE CAZANE / ZILE
ZIUA GRUP EN
NR. 1
GRUP EN
NR. 2
GRUP EN
NR. 3
GRUP EN
NR. 4
GRUP EN
NR. 5
GRUP EN
NR. 6
A B A B A B A B A B A B
06.01.2006 - - 24 24 - - 24 - - - 24 24…………
103
Tabelul 6.4
ORE FUNCŢIONARE CAZANE / LUNĂ
LUNA GRUP EN
NR. 1
GRUP EN
NR. 2
GRUP EN
NR. 3
GRUP EN
NR. 4
GRUP EN
NR. 5
GRUP EN
NR. 6
A B A B A B A B A B A B
IANUARIE 427 280 548 481 - - 610 571 190 171 611 480
…………
Tabelul 6.5
CONSUM COMBUSTIBIL / ZILE
LUNA GRUP EN
NR. 1
GRUP EN
NR. 2
GRUP EN
NR. 3
GRUP EN
NR. 4
GRUP EN
NR. 5
GRUP EN
NR. 6
A B A B A B A B A B A B
06.01.2006 4.615 280 548 481 - - 610 571 190 171 611 480…………
Tabelul 6.6
CONSUM COMBUSTIBIL / ZILE
ZIUA CĂRBUNE
(t)
PĂCURĂ
(t)
GAZE NATURALE
(Nm3/h)
06.01.2006 4.615 0 578
…………
Tabelul 6.7
CONSUM COMBUSTIBIL / LUNĂ
ZIUA CĂRBUNE
(t)
PĂCURĂ
(t)
GAZE NATURALE
(Nm3/h)
IANUARIE 190,085 142 17,690
…………
104
Tabelul 6.8
DATE ANALIZĂ COMBUSTIBIL / LUNĂ
COMBUSTIBIL TIP ANALIZĂ UM VALOARE
CĂRBUNE Carbon - C % 31,11[Hidrogen - H 3,200Sulf - S % 0,850Oxigen - G 8,320[Azot-N % 0,700Umiditate - W't % 9,200Cenuşă- A1 % 46,620Cenuşă - Aanf1 % 40,200Putere calorifica kcal/kg 2.931
PĂCURĂ Carbon - C % 84,530Hidrogen - H ... 12,880Sulf - S % 0,200Oxigen - 0 1 - o 1,400Azot - N % 0,490Umiditate - W!
t % 0,500Putere calorifică KC3 9.996Abur (apă) pulverizare 7Q 0Metan - CH4 99.000
GAZ NATURAL Etan-C2H6 0,270Propan - C3H8 0,090Butan - C4H10 % 0,040Penîan - C5H12 % 0.050Oxigen - 02 % 0,000Azot - N2 % 0,470Bioxid de carbon - C02 % 0,080Hidrogen - H2 % 0,000Oxid de carbon - CO % 0,000Hidrogen sulfurat - H2S % 0,000Umiditate - W't g/Mm° 10.000
Putere calorifică kcal/Nrrr 8.050
Concluzia care se desprinde din această evaluare este că în ziua res-
pectivă la emisii se constată depăşiri constante ale valorilor C.M.A. pentru NOX şi
pulberi.
Magnitudinea emisiilor de N0X se datorează puterii calorice a cărbunelui şi
sarcinii termice a cazanului, deoarece factorii de emisie pentru NOX sunt direct
proporţionali cu aceşti parametrii.
Cea mai bună metodă de evaluare a emisiilor de NOX sunt măsurătorile de
NOX în gazele de ardere.
105
Emisiile de SO2 urmăresc evoluţia consumurilor de cărbune, deoarece
emisiile masice de SO2 sunt direct proporţionale cu cantitatea de cărbune
consumată şi conţinutul de sulf din cărbune.
Concentraţiile de SO2 pe alocuri depăşesc concentraţia maximă admisibilă
ponderată, în lunile în care s-a utilizat un cărbune cu un conţinut de sulf mai mare
de 0,5 %.
Datorită adoptării unor noi norme de emisie comparabile cu cele europene,
valorile emisiilor de pulberi calculate depăşesc concentraţia maxima admisibilă,
deşi electrofiltrele au un randament foarte bun de reţinere al cenuşii din gazele de
ardere.
Calitatea aerului este definită prin concentraţiile maxime admisibile (C.M.A.)
ale diverselor substanţe poluante în aerul din zonele protejate, iar poluarea
atmosferică este reglementată prin S.T.A.S. 12.574/87 elaborat de Ministerul
Sănătăţii.
Valorile concentraţiilor maxime admisibile în imisie pentru NO2, pulberi şi
SO2 sunt:
- N02 = 100µg/m3/zi
- S02 = 250 µg/m3/zi
- Pulberi = 150 µg/m3/zi
Concentraţiile de poluanţi în imisie din zona de amplasament a
termocentralei s-au calculat pe baza studiului de dispersie a poluanţilor în
atmosferă, studiu elaborat de către I.N.M.H. Bucureşti.
Datele de intrare necesare calculului concentraţiilor în imisie au fost
calculate pe baza datelor statistice de funcţionare ale centralei pentru zilele de
funcţionare alese (o zi pe săptămână) pentru întreaga perioadă a anului 2003.
Dispersia a fost calculată pe baza modelului de dispersie Gaussian. Datele
meteorologice: direcţia şi viteza vântului, nebulozitatea, umezeala relativă şi tem-
peratura aerului au fost luate pentru perioada analizată de la staţia meteorologică
locală.
Pentru a pune în evidenţă caracteristicile generale ale circulaţiei aerului în
zona Mintia, s-a estimat concentraţia medie anuală de poluanţi, luând în conside-
rare o emisie medie pentru perioada analizată cu ajutorul modelului climatologic.
Tripletul direcţie – viteză - stabilitate s-a estimat pe baza datelor meteorologice
măsurate la staţia Deva pe o perioadă de 30 de ani (1965-1995).
106
Calculele au fost efectuate într-o grilă de 30 x 30 km cu pasul de 1 km.
Hărţile de dispersie ale poluanţilor au fost prezentate pe o grilă de 30 x 30
km cu pasul de 1 km.
Hărţile de dispersie ale poluantului NOX , SO2 şi pulberi (concentraţii medii
zilnice), pentru ziua de funcţionare a centralei - 06 ianuarie 2006, sunt prezentate
în figura 6.3., 6.4. şi 6.5.
Hărţile de dispersie ale poluantului NOX , SO2 şi pulberi (concentraţii medii
anuale), pentru anul 2006, sunt prezentate în figura IX.4, IX.5 şi IX.6.
După cum se observă, valorile maxime ale concentraţiilor medii în imisie
sunt mult sub nivelul CM.A.:
- Nici o valoare a concentraţiilor medii zilnice de NO2 în imisie
nu depăşeşte limita admisibilă
- Nici o valoare a concentraţiilor medii zilnice de SO2 în imisie
nu depăşeşte limita admisibilă;
- Nici o valoare a concentraţiilor medii zilnice de pulberi în
imisie nu depăşeşte limita admisibilă.
Valorile maxime ale concentraţiilor de pulberi se întâlnesc la 4 km N-NV de
amplasamentul centralei.
Concentraţiile de poluanţi în imisie sunt influenţate într-o măsură mai mare
de condiţiile meteorologice locale şi într-o măsură mai mică de nivelul emisiilor.
Apar şi situaţii când cele mai mari valori ale maximelor mediilor zilnice ale
concentraţiilor în imisie nu coincid cu valorile emisiilor, când nu s-a atins un maxim
al emisiilor de poluanţi; aceasta datorită acţiunii zonale a altor agenţi economici.
107
Capitolul VII
EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI
Termocentrala Mintia - Deva a manifestat un larg interes pentru aspectele
legate de protecţia mediului (începând de la cunoaşterea valorilor emisiilor şi a
imisiilor poluante, de la starea tehnică a instalaţiilor care, printr-o funcţionare
neadecvată pot provoca poluarea factorilor de mediu şi până la evaluarea
impactului asupra mediului şi asupra factorului uman).
În acest scop, Termocentrala Mintia a realizat periodic, în special după anul
1989, cu institute de specialitate din ţară şi din străinătate, câteva studii care au
tratat acest aspect şi au condus la evaluarea situaţiei reale pe o perioadă de timp
destul de mare (14-30 ani).
7.1. EVALUAREA EMISIILOR ŞI IMISIILOR POLUANTE
DE LA TERMOCENTRALA MINTIA - DEVA
Pentru evaluarea impactului asupra calităţii aerului şi implicit asupra
populaţiei, pe care o are şi a avut-o activitatea unei centrale termoelectrice în zona
de amplasament este necesară o evaluare a emisiilor poluante ale acestei
centrale.
Evaluarea emisiilor trebuie făcută pe o perioadă îndeajuns de mare, pentru
a analiza evoluţia funcţionării centralei în ceea ce priveşte influenţa acesteia
asupra calităţii aerului.
Emisiile se pot evalua cantitativ, atât masic (exprimate în tone poluant emis
pe o perioadă dată de timp), cât şi sub formă de concentraţie (exprimate în mg de
poluant/Nm3 gaze de ardere emise).
Pentru a evidenţia evoluţia în timp a modului în care a funcţionat
Termocentrala Mintia d.p.d.v al emisiei de poluanţi este necesară evaluarea
108
masică a poluanţilor emişi. Această evaluare masică permite evidenţierea unor
modificări de-a lungul timpului al modului de funcţionare al centralei în ceea ce
priveşte emisia de poluanţi gazoşi şi pulberi.
Valorile concentratelor de poluanţi în gazele de ardere caracterizează
emisiile centralei în momentul efectuării măsurătorilor, pentru parametrii de
funcţionare din acel moment.
Evaluarea cantitativă (masică şi sub formă de concentraţie) a emisiilor va
permite în acelaşi timp evidenţierea unor modificări de-a lungul timpului în modul
de funcţionare al centralei (influenţa asupra emisiilor pe care au avut-o de-a lungul
timpului, tipul, calitatea şi cantitatea combustibililor folosiţi, influenţa diferitelor
lucrări de retehnologizare etc.), cât şi încadrarea în norme a concentraţiilor de
poluanţi emişi pentru aceleaşi condiţii de funcţionare. În acelaşi timp, se vor stabili
corelaţiile existente între valorile emisiilor de poluanţi emişi de termocentrală şi
valorile concentraţiilor de poluanţi în imisie din zona de amplasament, pentru
aceleaşi condiţii de funcţionare.
a) Evaluarea emisiilor masice de poluanţi
Evoluţia în timp a valorilor emisiilor masice de poluanţi pentru perioada
1997-2006 este prezentată în figură:
EVOLUŢIA ÎN TIMP A VALORILOR EMISIILOR MASICE DE POLUANŢI
109
Evoluţia emisiilor de SO2 ale centralei urmăreşte evoluţia consumurilor de
cărbune deoarece emisiile masice de SO2 sunt direct proporţionale cu cantitatea
de cărbune consumată.
Reducerea emisiilor s-a datorat atât scăderii consumului de cărbune cât şi
scăderii conţinutului de sulf din acesta (măsură primară de reducere a emisiilor).
Evoluţia emisiilor de oxizi de azot urmăreşte strict evoluţia consumului de
gaze naturale.
Evoluţia emisiilor de pulberi ale centralei a fost într-o scădere accentuată,
progresivă pe întreaga perioadă 1996-2006.
Scăderea emisiilor de pulberi se datorează în special măsurilor de reducere
secundară a emisiilor, prin creşterea randamentului de reţinere al electrofiltrelor
aferente cazanelor energetice, creştere realizată în urma lucrărilor de modernizare
efectuate la aceste electrofiltre.
Creşterea randamentului de reţinere al prafului de către electrofiltre are ca
efect atât reducerea emisiilor masice de pulberi, cât şi reducerea valorilor
concentraţiei de pulberi în gazele de ardere.
Evoluţia emisiilor de C02 urmăreşte evoluţia consumului de cărbune şi în
special evoluţia consumului de gaze naturale.
b) Evaluarea emisiilor de poluanţi exprimate în concentraţii Nivelele medii
anuale ale concentraţiei de S02, NOX şi pulberi în gazele de ardere evacuate de
centrală sunt prezentate în figura următoare.
EVOLUŢIA ÎN TIMP A CONCENTRAŢIILOR EMISIILOR DE POLUANŢI
110
111
Pentru emisiile de S02 nu se poate calcula o concentraţie limită admisibilă
ponderată pentru cazanele care funcţionează pe cărbune, deoarece nu există o
valoare limită a concentratei de SO2 în emisie. Se observă totuşi o corelare a
concentraţiei de SO2 cu consumul de cărbune şi păcură.
Nivelul concentraţiei de oxizi de azot în gazele de ardere creşte constant în
perioada 1997-2006.
Valorile C.M.A. ponderate pentru oxizii de azot sunt depăşite atunci când
sarcina termică a cazanelor este mai mare decât 60 % din sarcina termică
nominală a cazanului de 330 t/h.
7.2. EVALUAREA CALITATIVĂ ŞI CANTITATIVĂ A NOXELOR
DISPERSATE ÎN ATMOSFERA ÎN ZONA MINTIA - DEVA
Conform principiului „poluatorul plăteşte" este necesară cunoaşterea
ponderii aportului unei activităţi la afectarea factorilor de mediu din zona de
amplasament, pentru a stabili responsabilităţile acelei activităţi în ceea ce priveşte
calitatea factorilor de mediu şi, pe cât posibil, pentru stabilirea unor măsuri de
reducere a ponderii activităţii analizate la afectarea factorilor de mediu.
În acest scop, s-a realizat o Evaluare calitativă şi cantitativă a noxelor
dispersate în atmosferă în zona Mintia - Deva, având ca scop principal stabilirea
ponderii Termocentralei Mintia la poluarea aerului din zona de amplasament a
centralei.
Cu această ocazie s-a realizat:
- identificarea calitativă a principalilor poluanţi care afectează în mod
semnificativ zona Deva - Mintia;
- identificarea surselor majore ale acestor poluanţi;
- determinarea calitativă şi cantitativă a poluanţilor pentru determinarea
elementelor trasoare (în special probe de cenuşă zburătoare-pulberi, zgură-
cenuşă de la halda de zgură-cenuşă, aerosoli, pulberi sedimentabile);
- evaluarea, pe baza determinărilor cantitative şi calitative a ponderii
influenţei centralei asupra zonei Mintia - Deva.
Ca surse majore de poluare a aerului în zonă au fost identificate:
112
- C.T.E. Mintia,
- Halda de zgură-cenuşă mal drept râul Mureş,
- CASIAL Deva – Chişcădaga,
- Exploatarea minieră Mintia – Veţel,
- Iazul de decantare I Ierepeia, al E.M. Deva,
- Iazul de decantare Valea Devei, al E.M. Deva,
- Exploatarea minieră Deva,
- Iazul de decantare Valea Mureşului al E.M. Deva,
- Staţia de preparare mixturi asfaltice Mintia.
Fig. 7.3.
Amplasarea surselor majore de poluare în zona Deva - Mintia
113
Deoarece poluanţii gazoşi (S02, NOX) majori din zona studiată sunt poluanţi
nespecifici privind sursa (pot fi emişi de o multitudine de tipuri de surse) măsură-
torile în imisie efectuate în anumite puncte nu pot stabili ponderea unei surse la
poluarea aerului.
Principalii poluatori cu SO2, NOX în zona studiată sunt C.T.E. Mintia,
CASIAL Chişcădaga - ca surse de poluare punctiforme şi traficul rutier din muni-
cipiul Deva şi DN 7 - ca sursă de suprafaţă.
Problema principală a poluării aerului zona studiată o reprezintă poluarea
cu pulberi, a cărei evaluare cu un grad relativ ridicat de incertitudine conclu-
zionează că:
în zona C.T.E. Mintia - ponderea C.T E. Mintia este aproximativ
majoritară (70÷80%);
în zona sat Mintia - ponderea C.T.E. Mintia este aproximativ egală
(45÷50%) cu ponderea E.M. Veţel, E.M. Deva;
în zona E. M. Deva - ponderea C.T.E. Mintia este relativ minimă
(10%);
în zona A.P.M. Deva ponderea C.T.E. Mintia este minimă (10%)
7.3. EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA STĂRII DE SĂNĂTATE
A PERSONALULUI MUNCITOR ŞI A POPULAŢIEI
Primele şi singurele date despre Starea de sănătate a populaţiei în zona
Deva, date pe care le-am putut prelua la începutul elaborării lucrării de la Direcţia
de Sănătate Publică a Judeţului Hunedoara au fost destul de sărace în informaţii.
Având în vedere necesitatea de a cunoaşte realitatea efectelor poluării
asupra populaţiei din zona de amplasament a termocentralei s-a realizat un
Studiu de impact şi de radioactivitate asupra personalului muncitor şi a
populaţiei din zona Deva - Mintia datorită funcţionării Termocentralei Mintia.
La realizarea acestui studiu au colaborat Institute de specialitate din diferite
domenii de activitate: SC. POWER ENERGY 2000 SA. Bucureşti, Institutul de
Sănătate Publică Bucureşti, Centrul de Mediu şi Sănătate Cluj-Napoca, Direcţia de
114
Sănătate Publică Hunedoara, Dispensarul medical al Termocentralei Mintia, Insti-
tutul de Cercetare şi Proiectare pentru Metale Rare şi Radioactive Bucureşti.
Se poate afirma că acest studiu a reuşit să lămurească mult mediatizatele
efectele nefaste ale poluării datorate funcţionării Termocentralei Mintia, rezultatele
lui contribuind decisiv la obţinerea celor două autorizaţii necesare funcţionării
centralei.
Concluziile trase au fost:
Evaluarea riscului de sănătate a populaţiei din zona de amplasament a C.T.E.
Mintia:
- s-a urmărit o perioadă de 5 ani (2001÷2006), pe grupe de vârste;
- percepţia riscului prezentat de tehnologiile industriale cu implicare
momentană sau controversată asupra sănătăţii (cazul C.T.E. Mintia)
este puternic influenţată de factorii psihosociali.
Evaluarea riscului de sănătate a personalului muncitor din cadrul CTE Mintia:
- d.p.d.v. medical există efecte ale expunerii la noxe profesionale
(respiratorii);
- ca urmare a măsurilor tehnice luate, determinările indică concentraţii
mai mici sau care se apropie de CMA -urile în vigoare: cazurile apă-
rute sunt datorate expunerii la noxe profesionale din anii anteriori
Evaluarea riscului radiologic datorat funcţionării C.T.E. Mintia:
- s-a calculat echivalentul dozei efective anuale pentru un adult
conform reglementărilor unor organisme internaţionale (C.M.A doză
= 2,17 mSv/an în România faţă de CMA internaţional =2,4 mSv/an):
- s-au efectuat măsurători pe probe de cărbune (indigen şi import),
steril haldă, sol, apă (halde zgură-cenuşă, râul Mureş, apă potabilă),
aer, vegetaţie;
- riscul radiologie datorat surselor de iradiere (cărbuni, pulberi şi
zgură-cenuşă) = risc cu importanţă scăzută, nesemnificativ;
- nici o valoare a dozelor suplimentare de radiaţii nu depăşeşte
CMARo=1 mSv/an, pentru o persoană din populaţie:
- incintă C.T.E. Mintia (personal muncitor) < 0,489 mSv/an /
pers.
- haide zgură - cenuşă < 0,858 mSv/an / pers.
- zona învecinată termocentralei < 0,298 mSv/an /pers.
115
- valorile pentru cenuşi > 2,5 ori valorile pentru cărbune.
- vorbind despre impactul asupra populaţiei din zona de amplasament
a C.T.E. Mintia şi a personalului muncitor din cadrul C.T.E. Mintia:
- poluarea radioactivă nu comportă risc ocupaţional pentru personalul
angajat al termocentralei Mintia;
- valorile estimate ale dozelor suplimentare se situează sub nivelul
acceptat pentru populaţie prin Normele fundamentale de securitate
radiologică.
7.4. METODĂ DE EVALUARE GLOBALĂ A IMPACTULUI
POLUĂRII ASUPRA CALITĂŢII ECOSISTEMULUI ANALIZAT
În scopul evidenţierii impactului unor activităţi umane asupra mediului, cât şi
pentru urmărirea evoluţiei în timp a fenomenului de poluare ambientală sunt
necesare metode de evaluare globală a gradului de poluare la un moment dat.
Condiţia de bază care se cere unei asemenea metode este aceea de a permite
compararea stării mediului la un moment dat cu starea înregistrată într-un moment
anterior sau cu starea posibilă într-un viitor oarecare, în diferite condiţii de
dezvoltare.
O astfel de metodă permite şi o cartare la nivel regional sau macroregional
din punct de vedere al stării de calitate a mediului. Se pot evidenţia zonele
afectate ecologic spre care trebuie îndreptat efortul colectivităţii în vederea
reabilitării ecologice. Rezultatele obţinute prin aplicarea unei astfel de metode se
pot constitui ca o bază de informaţii utile decidenţilor pentru introducerea într-o
anumită zonă a unor noi activităţi antropice.
Pentru cazul analizat în teză, am ales din literatura de specialitate o
metodă geometrică de agregare a unor indicatori calitativi de mediu.
Gradul de poluare a mediului se exprimă cantitativ pe baza unui indicator
global rezultat dintr-un raport între valoarea ideală şi valoarea la un moment dat a
unor indicatori de calitate consideraţi specifici pentru factorii de mediu analizaţi.
Metoda presupune parcurgerea unor etape de aprecieri sintetice bazate pe
indicatori de calitate capabili să reflecte o stare generală a unuia din factorii de
116
mediu analizaţi şi apoi corelarea tuturor factorilor de mediu luaţi în considerare
printr-o metodă grafică.
În acest scop se propune încadrarea calităţii la un moment dat a fiecărui
factor de mediu într-o scară de bonitate, cu acordarea unor note care să exprime
apropierea, respectiv depărtarea de starea ideală.
Scara de bonitate este exprimată prin note de la 1 la 10, nota 10 fiind
acordată pentru starea naturală neafectată de activitatea umană, iar nota 1
reprezintă o situaţie ireversibilă şi deosebit de gravă de deteriorare a factorului de
mediu analizat.
Pentru evaluarea gradului de poluare a mediului în zona Deva - Mintia se
iau în considerare următoarele componente ambientale (factori de mediu):
calitatea aerului;
calitatea apei;
calitatea solului;
starea de sănătate a populaţiei
biodiversitatea (deficitul de specii de plante şi animale înregistrat).
Notele de bonitate obţinute pentru fiecare factor de mediu din zona
analizată servesc la construirea unei diagrame, ca o metodă de agregare a calităţii
factorilor de mediu şi de simulare a efectului sinergic. Pentru cei cinci factori luaţi
în considerare, figura geometrică va fi un pentagon.
Starea ideală este reprezentată grafic printr-un pentagon regulat cu razele
egale între ele şi având valoarea a 10 unităţi de bonitate.
Prin unirea punctelor rezultate din amplasarea valorilor exprimând starea
reală se obţine un pentagon neregulat, cu o suprafaţă mai mică, înscrisă în figura
geometrică regulată a stării ideale.
Indicele stării de poluare globală a unui ecosistem (IPG) din raportul dintre su-
prafaţa reprezentând starea ideală (Si) şi suprafaţa reprezentând starea reală (Sr):
Când nu există modificări ale calităţii factorilor de mediu, deci când nu
exista poluare, acest indice este egal cu 1. Grafic, figura geometrică ilustrând
starea reală a mediului se suprapune pe figura ilustrând starea ideală.
117
Când există modificări în calitatea factorilor ce mediu, indicele IPG va avea
valori supraunitare din ce în ce mai mari pe măsura reducerii suprafeţei poligonului
real.
În vederea analizării situaţiilor posibile se propune o scară de la 1÷6 pentru
indicele poluării globale a mediului după cum urmează:
- IPG =1 - mediu natural neafectat de activitatea umană;
- 1< IPG <2 - mediu supus efectului activităţii antropice în limite admisibile;
- 2< IPG <3 - mediu supus efectului activităţii antropice, provocând stare de
disconfort formelor de viaţă;
- 3< IPG <4 - mediu supus efectului activităţii antropice, producând tulburări
formelor de viaţă;
- 4< IPG <6 - mediu grav afectat de activitatea antropică, periculos pentru
formele de viaţă:
- IPG >6 - mediu degradat, impropriu formelor de viaţă.
Exemplu aplicativ
Pentru verificarea practică a metodei am ales valorile medii aferente unor
factori de calitate caracteristici pentru: aer, apă, sol, biodiversitate şi starea de
sănătate. Utilizând scările de bonitate propuse de Vladimir Rojanschi şi ţinând
seama de:
- concentraţiile medii de SO2, NOX şi pulberi sedimentabile în aer: am
obţinut, pentru componenta de mediu aer - nota de bonitate 7,5:
- consumul chimic de oxigen (CCO-Mn), oxigenul dizolvat, concen-
traţia de amoniu şi temperatura apei deversate în râul Mureş: am
obţinut pentru componenta de mediu apă – nota de bonitate 8
- gradul de ocupare a suprafeţei solului cu depozitele de: cenuşă şi
zgură, cărbune, produse petroliere, precum şi suprafaţa ocupată cu
instalaţiile tehnologice am obţinut, pentru componenta de mediu sol -
nota de bonitate 7;
- riscul de mortalitate şi speranţa de viaţă pentru populaţia din zona
analizată: am obţinut, pentru componenta de mediu starea de
sănătate a populaţiei - nota de bonitate 7,5,
118
- deficitul de specii (mai ales la nivelul solului şi la o adâncime de 50
cm în sol): am obţinut, pentru componenta de mediu biodiversitate -
nota de bonitate 7.
Construind diagrama pentagonală pentru cei cinci factori de mediu luaţi în
considerare şi ţinând cont de notele de bonitate acordate, s-au obţinut următoarele
valori:
- pentru suprafaţa pentagonului ilustrând starea ideală a mediului:
Si = 240,975 cm2;
- pentru suprafaţa pentagonului ilustrând starea reală a mediului pentru
cazul luat în calcul:
Sr=130,855 cm2;
- pentru indicele de poluare globală:
IPG=1,84
Figura 7.5
CALCULUL INDICELUI DE POLUARE GLOBALĂ ÎN SITUAŢIA ANALIZĂRII A CINCI
ELEMENTE (AER, APĂ, SOL, BIOD1VERSITATE, STARE DE SĂNĂTATE A POPULAŢIEI)
EXPRIMÂND CALITATEA MEDIULUI DIN ZONA DEVA – MINTIA
119
Luând în considerare scara de valori propusă pentru indicele poluării
globale a mediului, se constată că în cazul analizat avem 1< IPG <2 rezultând faptul
că în zona Mintia - Deva mediul este supus efectului activităţii antropice în limite
admisibile, constatare concordantă cu rezultatele obţinute şi prin alte metode de
explorare.
Avantajele metodei constau în faptul că:
- Furnizează imaginea globală a stării de sănătate a mediului, a
calităţii acestuia la un moment dat;
- Permite compararea între ele a unor zone diferite, cu condiţia ca
acestea să poată fi analizate pe baza aceloraşi indicatori;
- Cuantifică starea unei zone în diferite momente în timp, oferind
posibilitatea urmăririi evoluţiei atât a calităţii diferiţilor factori de
mediu cât şi a calităţii globale a mediului în zona respectivă.
Dezavantajele metodei constau în:
- Nota de subiectivitate generată de încadrarea pe scara de bonitate şi
care depinde în primul rând de experienţa şi exigenţa analizatorului;
- Dificultatea stabilirii precise a limitelor pentru toţi indicatorii care
caracterizează mediul la un moment dat şi a ponderii acestora în
determinarea stării generale de calitate a mediului;
- Metoda realizează o agregare a unor faeton poluant; cu potenţial
alteragen diferit.
Metoda prezentată constituie un pas în tendinţa de stabilire a unor
elemente de limbaj comun privind mediul şi calitatea lui, plecând de ia principiul că
este necesară o apreciere globală a efectelor poluării asupra ecosistemelor dar
măsurile de prevenire şi de protejare trebuie întreprinse pe plan local (Să gândim
global şi să acţionăm local).
Aplicată în mod curent pentru diferite cazuri concrete, metoda este per-
fectibilă pe măsura acumulării de experienţă, dezavantajele anterior menţionate
reducându-se considerabil.
120
7.5. DEZVOLTAREA DURABILĂ ÎN SECTORUL ENERGETIC
Aspecte conceptuale generale
Noţiunea de „dezvoltare durabilă” îşi are originea în raportul prezentat în
anul 1987 de către Comisia Naţiunilor Unite pentru Mediu şi Dezvoltare, sub titlul
„Viitorul nostru comun", raport cunoscut şi sub numele de „Raportul Brundtland"'
(coordonatoarea raportului fiind doamna Gro Harlem Brundtland - prim-ministru al
Norvegiei în 1987).
În acest raport a fost definită pentru prima dată dezvoltarea durabilă ca „o
dezvoltare care răspunde necesităţilor generaţiilor prezente fără a compromite
posibilitatea generaţiilor viitoare de a-şi satisface propriile necesităţi”.
Conferinţa Mondială Asupra Dezvoltării Durabile, care a avut loc la
Johannesburg în perioada 26 aug.÷4 sept. 2002, a aprofundat definiţia din raportul
Brundtland, introducând următoarele precizări:
- Dezvoltarea durabilă constă în asigurarea unei demnităţi umane în
sensul drepturilor omului, garantând cea mai largă paletă posibilă
de opţiuni pentru amenajarea liberă a proiectelor de viaţă.
Utilizarea resurselor ecologice, economice şi sociale trebuie să ţină
seama de principiul echităţii între generaţiile prezente şi cele
viitoare (echitate inter - generaţională) şi în cadrul aceloraşi
generaţii (echitate intra - generaţională);
- Pentru a asigura o dezvoltare durabilă, trebuie protejată în globa-
litatea sa diversitatea biologică în ceea ce priveşte condiţia indis-
pensabilă de existenţă, adică prezervarea diversităţii ecosis-
temelor, a speciilor vegetale şi animale şi a resurselor genetice.
- Obiectivele calitative ale dezvoltării durabile sunt solidaritatea
socială, eficacitatea economică şi responsabilitatea ecologică.
Aceste obiective au un caracter transversal şi sunt tratate pe picior
de egalitate: pe termen lung, un obiectiv, fie că este ecologic sau
social, nu poate fi realizat în dauna celorlalte două.
În continuare se prezintă schematic o posibilă soluţie de transformare a
conceptului abstract de „dezvoltare durabilă” în postulate concrete care să permită
evaluarea unei dezvoltări în sensul durabilităţii.
121
Sectorul energetic are implicaţii majore în cele trei obiective calitative ale
dezvoltării durabile şi influenţează considerabil componentele postulatelor enun-
ţate mas sus.
În cadrul tezei de doctorat am analizat şi am propus soluţii pentru o serie de
aspecte vizând: utilizarea resurselor, deşeuri, riscuri, peisaje naturale şi cultivate,
eficacitate şi competitivitate, producţie şi consum, prezervarea capitalului uman.
Elemente de strategie
Pentru asigurarea dezvoltării durabile a societăţii româneşti, au fost elabo-
rate strategii sectoriale, care fa nivelul sectorului energetic se referă ia
următoarele domenii: politica energetică naţională, resurse primare de energie,
producerea energiei electrice şi termice, utilizarea energiei, protecţia mediului
ambiant, stabilirea corectă a preţurilor energiei, asigurarea unui cadru instituţional
caracteristic economiei de piaţă, legislaţie pentru sectorul energetic, finanţarea
sectorului energetic, managementul resurselor umane din sectorul energetic.
Toate elementele de strategie (componente ale domeniilor mai sus
enumerate) care trebuie avute în vedere pentru asigurarea unei dezvoltări durabile
la nivelul sectorului energetic permit evidenţierea unor obiective strategice
principale şi a unor obiective suport.
DEZVOLTAREA DURABILĂ
Solidaritate socială Eficacitate economică Responsabilitate ecologică
Postulate pentru
- Condiţii de viaţă- Egalitatea şanselor- Coeziune socială- Solidaritate
internaţională- Prezervarea capitalului
uman
Postulate pentru
- Sistem economic- Eficacitate şi
competitivitate- Flexibilitate şi stabilitate- Producţie şi consum- Utilizarea forţei de
muncă- Comerţ internaţional
Postulate pentru
- Utilizarea resurselor- Deşeuri- Riscuri- Rapiditatea schimbărilor- Peisaje naturale şi cultivate
122
Obiective strategice principale:
- Creşterea eficienţei energetice pe tot lanţul resurse → produ-
cere → transport → distribuţie → utilizare a energiei;
- Reconsiderarea capacităţilor de producţie existente şi a celor
aflate în construcţie;
- Reconsiderarea şi diversificarea bazei de resurse primare, cu
modificarea structurii producerii şi a utilizării energiei;
- Reducerea impactului activităţilor energetice asupra mediului
înconjurător.
Obiective suport:
- Crearea unui mecanism economico-financiar adaptat la
cerinţele economiei de piaţă;
- Dezvoltarea unui cadru legislativ corespunzător funcţionării
eficiente a sectorului energetic;
- Crearea cadrului instituţional care să permită conceperea,
implementarea, urmărirea şi coordonarea politicii sectorului
energetic.
Elementele destinate asigurării durabilităţii energetice în România care se
regăsesc în teza de doctorat pe care am elaborat-o sunt următoarele:
- realizarea unei baze de date statistice corecte pentru sectorul energetic
(politica energetică naţională)
- reabilitarea unor agregate existente în centralele electrice şi dezvoltarea
unor programe de lucrări de întreţinere preventivă şi predictivă, care să conducă la
creşterea disponibilităţii instalaţiilor energetice (producerea energiei electrice şi
termice),
- protejarea atmosferei, prin:
- reducerea emisiilor de CO2, SO2, NOX prin trecerea la
utilizarea combustibililor cu conţinut redus de sulf şi prin
controlul procesului de combustie;
- reducerea emisiilor de particule prin îmbunătăţirea gradului de
reţinere al filtrelor electrostatice şi prin dotarea instalaţiilor
energetice cu echipamente de monitorizare;
- reducerea emisiilor de NOX şi SO2 prin realizarea unor insta-
laţii de desulfurare şi denitrificare;
123
- protejarea apelor prin măsuri de retehnologizare a instalaţiilor de tratare
şi epurare a apelor uzate;
- protejarea solului prin evitarea pierderilor de substanţe poluante şi a
infiltrării lor în sol şi în subsol, reducerea suprafeţelor haldelor şi recultivarea
acestora, valorificarea cenuşilor (protecţia mediului ambiant).
Dezvoltarea durabilă a sectorului energiei din România este un imperativ
major în perspectiva integrării în Comunitatea Europeană, energia condiţionând
dezvoltarea economică şi socială a ţării, fiind suportul acesteia dar, în acelaşi timp,
fiind influenţată de nivelul dezvoltării economice a societăţii (eficienţa producerii şi
utilizării, mijloace financiare şi tehnologice alocate, structura consumului şi politica
de preţuri).
124
CONCLUZII
Este evident că Centrala Termoelectrică Mintia - Deva a manifestat un larg
interes pentru aspectele legate de protecţia mediului, începând de la cunoaşterea
valorilor emisiilor şi a imisiilor poluante, de la starea tehnică a instalaţiilor care -
printr-o funcţionare neadecvată - pot provoca poluarea şi până la evaluarea
impactului asupra mediului şi asupra factorului uman (starea de sănătate a
personalului angajat din cadrul Termocentralei Mintia şi a populaţiei din zona de
amplasament a termocentralei).
În acest sens Termocentrala Mintia a realizat periodic în special după anul
1989, cu institute de specialitate câteva studii care au tratat acest aspect, au
evaluat situaţia reală pe o perioadă de timp destul de mare (14÷30 de ani) şi au
întocmit programe de măsuri şi conformare necesare reducerii impactului asupra
mediului şi a diminuării în continuare a poluării mediului datorită funcţionării
acestor obiective energetice până la încadrarea în normele impuse de legislaţia
naţională şi europeană.
Prin specificul său pronunţat industrial, cu multe şi mari unităţi miniere,
siderurgice, energetice, de producere a cimentului şi a materialelor de construcţii,
judeţul Hunedoara a fost unul dintre cele mai poluate judeţe din ţară, cu toate
consecinţele sociale şi de sănătate pe care le determină acest fenomen.
Măsurile aplicate înainte de anul 1989, dar şi după aceea, în vederea
limitării extensiei de noxe gazoase şi pulberi în atmosferă n-au prea dat rezultate.
Concluziile şi determinările organismelor abilitate în protecţia mediului au
evidenţiat uneori date alarmante.
Excepţie de la acestea face parte Termocentrala Mintia-Deva, unul dintre
cele mai mari obiective industriale din judeţul Hunedoara, care până în anul 1989,
când a intrat într-un amplu proces de modernizare a instalaţiilor de depoluare a
aerului reprezenta unul dintre cele mai poluante obiective industriale din zonă.
125
După încheierea primei etape de modernizare, Termocentrala Mintia a
devenit primul mare obiectiv industrial din zonă care a reuşit să-şi reducă gradul
de poluare în special a pulberilor şi să se încadreze în normele de poluare
prevăzute de legislaţia în vigoare.
Măsurătorile de emisii efectuate la instalaţiile din cadrul termocentralei de
către unităţi terţe din ţară şi din străinătate cât şi măsurătorile de imisii efectuate în
zona înconjurătoare termocentralei au scos în evidenţă reducerea gradului de
poluare din zonă.
Cu toate acestea, este regretabil faptul că din lipsa finanţării şi poate a
priorităţii altor acţiuni, Termocentrala Mintia nu a reuşit încă să dispună de apara-
tura performantă proprie - fixă şi mobilă - de măsurare a emisiilor poluante.
În vederea continuării reducerii gradului de poluare în zonă se impune
continuarea actualei etape de modernizare prin retehnologizare a grupurilor
energetice, etapă care se află în derulare cu grupul energetic nr. 3, cu soluţii care
au în vedere şi echipamente care prin funcţionarea lor prezintă un impact pozitiv
asupra mediului (înlocuirea arzătoarelor existente cu arzătoare cu NOX redus şi
dotarea cu sistem automat de control al arderii, precum şi instalarea unei aparaturi
de monitorizare continue a emisiilor).
O măsură care se impune este protejarea haldelor de zgură şi cenuşă
împotriva spulberării de către vânt a prafului de cenuşă, precum şi redarea
haldelor în circuitul agro-silvic şi peisagistic.
Dacă poluarea atmosferică se diminuează cu ajutorul unor instalaţii tot mai
performante, poluarea solului cu cenuşa depozitată apare tot mai pregnant în
centrul atenţiei, valorificarea acesteia în alte industrii reprezentând o necesitate
Datorită interesului utilizatorilor, prin intensificarea acţiunii de marketing, şi
cu sprijinul autorităţilor locale, se are în vedere extinderea sistemului de valori-
ficare a cenuşii uscate de la electrofiltre, în acest fel reducându-se cantitatea de
zgură - cenuşă evacuată în depozitul de zgură şi cenuşă.
Pentru o evaluare cu certitudine ridicată a influenţei unei surse de poluare
în zona Deva-Mintia se recomandă:
Implementarea unui sistem de monitoring integrat, la o scară de
reprezentativitate care să includă toate sursele majore de poluare şi
toate zonele de interes;
126
În cazul apariţiei unor episoade localizate de poluare cu pulberi,
prelevarea de probe de pulberi din zonele afectate, analiza lor şi
corelarea datelor obţinute cu datele de funcţionare ale surselor de
poluare şi condiţiile climatice existente în momentul şi locul produ-
cerii episodului de poluare.
Se cunoaşte că şi România a ratificat Convenţia Cadru privind Schimbările
Climatice la nivelul ONU. Prin semnarea Protocolului de la Kyoto (Japonia),
România s-a angajat să reducă emisiile gazelor ce produc efectului de sera cu 8
% faţă de valorile anului 1989.
Pentru implementarea Directivei UE. nr 2001/80/EC, Guvernul României a
elaborat o Hotărâre de Guvern care să limiteze emisiile în atmosferă provenind de
la termocentralele mari de peste 50 MW, conform limitelor impuse prin Directivele
UE (emisii de materii solide, S02 şi NOX). Aceste limite sunt obligatorii pentru orice
nouă unitate energetică ce va fi implementată.
Pentru unităţile operaţionale se prevede ca până în anul 2012 limitele
cerute să fie atinse printr-un program gradual, în urma unor importante investiţii.
Pentru centralele din cadrul S.C. TERMOELECTRICA S.A., totalul
investiţiilor pentru perioada 2003-2015 este estimat la 1,026 mld. $ USA, din care
28,9 % vor fi cheltuiţi până în 2007. Dintre aceştia, modernizarea cazanelor
energetice şi a electrofiltrelor reprezintă 8 %, modernizarea arzătoarelor este 6 %
şi desulfurarea gazelor de ardere 86 %.
Pentru alinierea la standardele U.E., România are nevoie de sprijinul
financiar al U.E. şi al Băncii Mondiale.
Rezultatele implementării acestui program pentru centralele din structura
Sistemului Energetic Naţional, este relevată printr-o reducere semnificativă a
emisiilor, după cum urmează (tabelul 8.1):
127
Tabelul 8.1.
SITUAŢIA EMISIILOR PENTRU CENTRALELE DIN TERMOELECTRICAEMISII UM 1989 2007 2012
S02 t/an 645.546 265.649 56.623% - faţă de 1989 100 41.15 8,77
NOX t/an 112.152 62.125 56 386
% -faţade 1989 100 55 50
În vederea implementării prevederilor Directivei 2001/80/EC privind
limitarea emisiilor anumitor poluanţi în aer, proveniţi din instalaţii mari de ardere,
Comisia Europeană (Direcţia Generală Extindere şi Direcţia Generală Mediu), de
la Bruxelles pe problematica transpunerii şi implementării reglementărilor
europene din acquis-ul comunitar de protecţia mediului, aferent subdomeniului
Controlul poluării industriale şi managementului riscului, a identificat o serie de
aspecte importante pentru procesul ce trebuie derulat în perioada următoare, în
scopul conformării cu cerinţele specifice ale acestor reglementări,
În conformitate cu directiva menţionată, este stipulată obligativitatea
funcţionării instalaţiilor mari de ardere în condiţiile respectării anumitor valori limită
de emisie pentru SO2, NOX şi pulberi, sau ca alternativă, pentru anumite instalaţii,
includerea acestora într-un program naţional de reducere a emisiilor de SO2, NOX
şi pulberi, program care trebuie să asigure o reducere a emisiilor totale de SO2,
NOX şi pulberi, egală cu cea obţinută prin aplicarea valorilor limită de emisie
menţionate anterior, instalaţiilor mari de ardere aflate în funcţiune în anul 2000.
Astfel, sunt prevăzute cerinţe specifice, pentru instalaţiile mari de ardere,
diferenţiate după data punerii în funcţiune a acestora, pentru instalaţiile mari de
ardere puse în funcţiune înainte de 01 iulie 1987 (cazul Termocentralei Mintia)
solicitându-se o perioada de tranziţie până la 01 ianuarie 2013.
Deocamdată, reprezentaţii Comisiei Europene au precizat faptul că nu se
va acorda perioada de tranziţie pentru totalitatea instalaţiilor mari de ardere puse
în funcţiune înainte de 01 iulie 1987, ci numai pentru unele dintre acestea, funcţie
de situaţia particulară a acestora.
128
În acest context se impune să se realizeze identificarea individuală a
instalaţiilor pentru care se solicită perioada de tranziţie şi formularea unei
argumentări solide din care nu trebuie să lipsească următoarele aspecte:
- Impactul asupra mediului, evitarea problemelor de poluare
transfrontalieră;
- Efortul financiar şi eşalonarea posibilă a acestuia;
- Contracararea aspectelor de distorsiune concurenţială care
apar în perioada de tranziţie.
În acest scop, la nivel naţional s-a realizat o analiză asupra opţiunilor de
conformare cu cerinţele Directivei 2001/80/EC, pentru instalaţiile mari de ardere şi
s-a elaborat un program propriu în acest sens. Acest program cuprinde măsuri şi
termene calendaristice de realizare şi valoarea finanţărilor necesare pentru fiecare
dintre măsuri.
Aceste măsuri vizează:
- Echiparea cu instalaţii de desulfurare a gazelor de ardere;
- Modernizarea electrofiltrelor;
- Montarea arzătoarelor cu NOX redus:
- Asigurarea unui combustibil lichid (păcură) cu < 1% S.
Efortul financiar estimat este de cea 1.026 mil. $ USA. Pentru cca. 80% din
această valoare (reprezentând în principal fondurile necesare pentru echiparea cu
instalaţii de desulfurare) nu au fost identificate încă surse de finanţare certe.
Ca urmare, este necesar ca fiecare unitate energetică să-şi realizeze
propria analiză asupra opţiunilor de conformare cu cerinţele Directivei 2001/80/EC
şi să elaboreze programul propriu, cu luarea în considerare a precizărilor
referitoare la acordarea perioadei de tranziţie
De asemenea, este necesar ca aceste opţiuni să fie luate în considerare
atât la elaborarea Strategiei naţionale de dezvoltare energetică a României pe
termen lung, cât şi la fundamentarea altor decizii cu privire la sectorul energetic.
129
BIBLIOGRAFIE
1) Atamun, E. Reducerea poluării aerului, Lucrare ştiinţifică,
Renel, Bucureşti, 1995.
2) I.C.I.M. Bucureşti Mediu înconjurător, vol. IV, nr. 3, Bucureşti,
1992.
3) Ionel, I.; Ungureanu, C. Termoenergetica şi mediul, Editura Tehnică,
Bucureşti, 1996.
4) *** Legea nr. 137/1995, Legea Protecţia Mediu-
lui, Bucureşti, 1995.
5) I.S.P.E. Bucureşti, Studii şi proiecte elaborate în perioada 1996-
1997 privind Centrala Termoelectrică Deva –
Mintia, Bucureşti, 1995.
6) Oprescu, I. Ecologie, Editura Mirton, Timişoara, 1999.
7) Popa, B. Manualul inginerului termotehnician, vol. I,
Editura Tehnică, Bucureşti, 1986.
8) SEP Icemenerg Reducerea emisiilor de CO2 la centralele din
România, Bucureşti, 1998.
9) Ţuţuianu, O. Strategia RENEL în domeniul protecţiei
mediului, Bucureşti, 1995.
10) Vaida, V.; Bereş, F. Pagini ale istoriei energeticii româneşti, Edi-
tura Mirton, Timişoara, 2003.
130
top related