search query: @keyword coal / total: 6
reference: 1 / 6
« previous | next »
| Author: | Laurén, Ville |
| Title: | Technical and economic study on mercury emission control technologies for combustion power plants |
| Polttovoimalaitosten elohopeanpoistotekniikoiden teknis-taloudellinen tarkastelu | |
| Publication type: | Master's thesis |
| Publication year: | 2016 |
| Pages: | (9) + 113 s. + liitt. 16 Language: eng |
| Department/School: | Insinööritieteiden korkeakoulu |
| Main subject: | Energiatekniikka (K3007) |
| Supervisor: | Järvinen, Mika |
| Instructor: | Ekman, Ilari |
| Electronic version URL: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201612226281 |
| Location: | P1 Ark Aalto 6739 | Archive |
| Keywords: | mercury removal emission control cost analysis mercury emissions coal combustion power plant elohopea saasteenesto elohopeapäästöt polttovoimalaitos hiili taloudellinen tarkastelu |
| Abstract (eng): | This study explored the applicability and cost-efficiency of current flue gas cleaning technologies for mercury emission control in combustion power plants. The study was made in the context of mercury emission limits set by the BREF-document which is related to the Industrial Emissions Directive (IED). The main goal was to figure out the costs that are occurred when these limits are achieved. The literature part of the study gives a review on mercury pollution, mercury content in fuels, worldwide mercury emissions and mercury emission regulation. The research part involves definition of baseline mercury removal efficiency of different flue gas cleaning devices and baseline mercury emissions across the studied configurations. From that basis, the need for additional mercury removal was determined and the costs of the removal were estimated. The cost analysis was made for existing coal-fired power plants that had different flue gas cleaning configurations. The studied plant capacities were 100, 250 and 500 MWe, and the applied emission limits were 9, 4 and 1 µg/Nm3. Properties of Polish bituminous hard coal were used. The analysis was limited to three most promising mercury-specific removal technologies: untreated activated carbon injection, brominated activated carbon injection and bromine injection. The cost estimation is based on values found in literature and data received from technology suppliers. The study discovered that significant amounts of mercury can be removed by the existing flue gas cleaning devices alone, when bituminous coal is used. In some cases, the existing equipment may be sufficient to meet even the strictest emission levels. For cases that required additional removal, the annual costs were determined to be in the range of 0,034 - 0,697 E/MWhth or 18 000 - 374 400 E/kg Hg, depending on the plant size, emission limit, existing equipment and applied mercury removal technology. Bromine injection was discovered to be the cheapest technology, followed by brominated activated carbon injection and untreated activated carbon injection. However, it became also clear that the costs of mercury removal are very plant-specific, depending on factors like fuel properties, boiler conditions and the performance of existing flue gas cleaning equipment. |
| Abstract (fin): | Työssä tutkittiin erilaisten savukaasunpuhdistustekniikoiden soveltuvuutta ja kustannustehokkuutta polttovoimalaitosten elohopeanpoistossa. Työ tehtiin teollisuuspäästödirektiiviin (Industrial Emissions Directive, IED) liittyvän BREF-asiakirjan asettamien elohopeapäästöraja-arvojen puitteissa. Päätavoitteena oli selvittää näiden raja-arvojen saavuttamisesta koituvat kustannukset. Työn kirjallisuusosuudessa luotiin katsaus elohopean aiheuttamaan saastumiseen, polttoaineiden elohopeapitoisuuteen, maapallon elohopeapäästöihin ja elohopeapäästöjä koskevaan sääntelyyn. Tutkimusosassa tutkittiin erilaisten savukaasunpuhdistustekniikoiden elohopeanpoistokyky ja kustannusanalyysin perustana olevat päästöt. Tämän jälkeen selvitettiin tarve elohopean lisäpoistolle ja tästä aiheutuvat kustannukset. Kustannukset laskettiin olemassa oleville hiilivoimalaitoksille erilaisilla savukaasunpuhdistuslaitteistoilla. Tutkitut voimalaitoskoot olivat sähköteholtaan 100, 250 ja 500 MWe. Laskelmat tehtiin päästörajoille 9, 4 ja 1 µg/Nm3. Laskelmissa käytettiin puolalaisen bitumisen kivihiilen ominaisuuksia. Analyysi tehtiin kolmelle elohopeanpoistotekniikalle, jotka olivat tavanomaisen aktiivihiilen injektointi, brominoidun aktiivihiilen injektointi ja bromin lisäys. Kustannusarvot perustuvat kirjallisuudesta ja teknologiatoimittajilta saatuihin tietoihin. Työn aikana selvisi, että huomattavia määriä elohopeaa on mahdollista poistaa jo olemassa olevilla savukaasunpuhdistuslaitteilla, kun käytetään bitumista kivihiiltä. Joissain tapauksissa alkuperäinen elohopeanpoistokyky voi olla riittää saavuttamaan tiukimmatkin raja-arvot. Lisäpoistoa vaativissa tapauksissa kustannusten laskettiin olevan 0,034 - 0,697 E/MWhth tai 18 000 - 374 400 E/kg, riippuen laitoksen koosta, olemassa olevasta laitteistosta, raja-arvosta ja käytetystä lisäpoistotekniikasta. Bromin lisäys havaittiin olevan edullisin tekniikka, jota seurasi brominoidun aktiivihiilen ja tavanomaisen aktiivihiilen injektointi. Elohopeanpoiston kustannukset ovat kuitenkin hyvin voimalaitoskohtaisia. Vahvasti kustannuksiin vaikuttavia laitoskohtaisia tekijöitä ovat muun muassa polttoaineen ja polttokattilan ominaisuudet sekä olemassa olevan puhdistuslaitteiston suorituskyky. |
| ED: | 2017-01-08 |
INSSI record number: 55319
+ add basket
« previous | next »
INSSI