Очистка выбросов NOx и CO от газовых установок

Использование горелок предварительного смешения с технологией сухого подавления NOх при производстве новых газовых турбин является НДТ. Большинство существующих газовых турбин может быть переведено на технологию сухого подавления NOX, но иногда использование впрыска воды и пара может стать более удачным техническими решением. Технические решения должны подбираться индивидуально для каждого отдельного случая.

Некоторые газовые турбины и газовые ДВС, эксплуатирующиеся в Европе, Японии и США, были изготовлены с использованием технологии селективного каталитического восстановления, направленной на уменьшение выбросов NOx. Помимо технологии сухого подавления NOx с помощью горелок предварительного смешения и впрыска воды и пара, система селективного каталитического восстановления может рассматриваться в качестве решения, разработанного на основании НДТ. Для газовых турбин нового поколения использование горелок для сухого подавления NOx является стандартом, поэтому, как правило, необходимости в установке дополнительной системы селективного каталитического восстановления нет. Система селективного каталитического восстановления может использоваться для дальнейшего уменьшения выбросов NOx, в тех регионах, где местные нормы качества воздуха касательно выбросов NOX строже, чем те уровни выбросов, которые обеспечивает технология сухого подавления (например, в случае эксплуатации оборудования в густонаселённом городском районе).

Для существующих газовых турбин впрыск воды и пара или переход на использование технологии сухого подавления NOx являются НДТ. Газовые турбины старого поколения с более высокими начальными температурами одновременно являются более эффективными и при этом выбрасывают больше NOx. При этом стоит заметить, что благодаря большей эффективности турбин, выбросы NOX, приходящиеся на каждый выработанный кВт/ч, меньше, чем у газовых турбин нового поколения. Модернизация турбин старого поколения с установкой системы селективного каталитического восстановления на действующих парогазовых установках не только технически осуществима, но и экономически обоснована в случае, если в проект изначально была заложена установка котла-утилизатора и, соответственно, для него была подготовлена площадка.

Для стационарных газовых двигателей НДТ является технология, основанная на использовании бедной смеси. Благодаря тому, что в оборудовании изначально используется бедная смесь, не требуется никаких дополнительных реагентов или утяжелителей для уменьшения выбросов NOX. Так как газовые двигатели иногда по умолчанию оснащены системой селективного каталитического восстановления, эта технология может считаться частью НДТ. Использование катализатора окисления для уменьшения выбросов CO является НДТ. В случае сжигания других видов газообразного топлива таких как, например, биогаз или свалочный газ, выбросы CO могут быть выше.

НДТ для минимизации выбросов CO – это использование технологии полного сжигания, для которого нужна удачная конструкция печи, использование эффективного мониторинга и технологий управления процессами, а также профилактическое обслуживание системы сжигания топлива. Не только создание и поддержание условий сжигания, но и хорошо оптимизированная система снижения выбросов NOx, позволит поддерживать уровень выбросов CO ниже 100 мг/нм3 . Кроме этого, использование катализатора окисления для снижения выбросов CO может считаться применением НДТ в случае, если источник выброса находится в густонаселённом городском районе. Отходящие газы газовых турбин и двигателей, работающих на газовом топливе, как правило, содержат порядка 11 – 16 % об. O2, поэтому для расчёта уровней выбросов от турбин и двигателей на фоне применения НДТ за основу был принят уровень содержания O2 15% об. и стандартные условия.

Для котлов, работающих на газу, 3% об.O2 принимается за контрольный уровень. Расчёты значений выбросов, которые происходят при применении НДТ, основываются на среднесуточной концентрации веществ, стандартных условиях и типичной нагрузке. Также должны приниматься во внимание более высокие концентрации веществ, возникающие в периоды предельной нагрузки и периоды работы в режиме остановки, пусковых периоды, а также периоды неисправностей в эксплуатации системы очистки, отходящих газов.

По материалам документа Европейского союза «Reference Document on Best Available Тechniques for Large Combustion Plants»