Karakterisering af fine og ultrafine partikler emitteret fra danske kraftvarmeværker



Relaterede dokumenter
Case study 1 Partikler fra flymotorer i Københavns Lufthavn

Udvikling i emissioner af SO 2 og NO x fra 1990 til 2022

Rensning af røg fra brændeovne

Emissionskortlægning for decentral kraftvarme Emissionsmålinger. Anlæg A3. August/september 2008

Fremtidens brændeovne

Katalytisk rensning af emissioner fra lette dieselkøretøjer. - effekt af teknologi på emission af NO 2

Partikler, Aske, og Slagge i biomassekedler. Hvad, hvordan og hvorfor?

Emissionskortlægning for decentral kraftvarme Emissionsmålinger. Anlæg A1. September 2008

Udfordringer ved BAT-konklusionerne med fokus på biomasse

Udvikling i emissioner af CH4, N2O, CO, NMVOC og partikler

Vores formål PHX Innovation

Sundhedseffekter af Partikelforurening

Luftforurening fra biltrafikken i Hovedstadsområdet

Måling af ultrafine partikler på forpladsen på Københavns Lufthavn Kastrup i relation til arbejdsmiljø. Thomas Ellermann og Andreas Massling

Anlæg # 1. Dieselmotoranlæg, grundlastværk. Målerapport November 2009

Luftkvalitetsvurdering af miljøzoner i Danmark

NOTAT. Skadesvirkning ved forbrænding af forskellige brændsler. Notat januar 2012

Emissionsfaktorer og væsentlige kilder

Er du også træt af at høre om miljøkrav til gasfyrede anlæg? Prøv en alternativ løsning!

DET PERIODISKE SYSTEM

Væsentlige forslag til ændringer af Luftvejledningen

NO x -gå-hjem-møde. Per G. Kristensen pgk@dgc.dk I N T E L L I G E N T G A S T E C H N O L O G Y. NOx-gå-hjem-møde maj 2013

Purefi A/S. Reduktion af NOx ved hjælp af diesel. Purefi A/S, Rugmarken 37, 3520, Farum, Denmark - 1

Netværksmøde - vandrensning, vandinnovation og vandsamarbejde 25/ Kenneth Johansen khj@liqtech.com

Rapport nr. 79 Præstationsprøvning 2015 partikler og røggasser i strømmende gas

Miljømæssig sammenligning af spidslastkedler fyret med biobrændsel eller naturgas. Notat Marts 2005

maj 2017 Kemi C 326

10. juni 2016 Kemi C 325

Emissionskortlægning for decentral kraftvarme Emissionsmålinger. Anlæg A2. August 2008

Efterbehandling Emissioner. Lars Christian Larsen

Anlæg # 8. Gasmotoranlæg, Rolls Royce KVGS-18G4. Målerapport November 2009

Præstationsprøvning 2009

Partikler fra tobaksrøg. Et litteraturstudie

Affaldsforbrændingsanlæg

Miljøeffekt af ren-luftzoner i København

Notat om metaller og beregning af skorstenshøjder for affaldsforbrændingsanlæg og kulfyrede

Emissionskortlægning for decentral kraftvarme Emissionsmålinger. Anlæg B2. Januar 2009

Emissions Teknologi. Lavmands A/S Emissions teknologi. >Project Proposal for Dennis Busses > NON-Road Maskiner. Per Lavmand.

PSO 3141 Kortlægning af emissioner fra decentrale kraftvarmeværker Anlæg A4 April 2002

KÆRGÅRD PLANTAGE PILOTFORSØG MED KEMISK OXIDATION

Miljø- og Planlægningsudvalget MPU alm. del Bilag 606 Offentligt. Foretræde for Folketingets Miljø- og Planlægningsudvalg 26.

Emissioner fra skibstrafik i Danmark

Fald i partikelforureningen fra trafik i København

CBL sikrer, at oplysninger om den enkelte kunde og resultater m.v. behandles fortroligt.

Status for luftkvalitet i Danmark i relation til EU s luftkvalitetsdirektiv

Kan virksomheder identificere nanomaterialer i deres produktion og vurdere, om medarbejderne udsættes for dem?

Fysisk påvirkning af hårdt vand Kalkknuserens indflydelse på dannelse af kalkbelægninger

EMRP. European Metrology Research Programme Danske aktiviteter indenfor partikelmetrologi. Metrologidag 20. maj Kai Dirscherl.

Måletekniske dage Teknologisk Institut, Tåstrup 31 maj Medicotekniske målinger Sensorer, partikler og mikroflow

Vejbelægningens indflydelse på stærkt trafikerede gadestrækninger i Danmark

Partikelfiltre og målinger

Unit Magnet/posefiltre

Anlæg # 5. Gasmotoranlæg, Jenbacher J 316, deponigas. Målerapport November 2009

Rustfrie stål. af Carsten Jensen Afdelingen for Korrosion og Metallurgi FORCE Technology. CSJ / rev. 01

Miljøregnskab HERNINGVÆRKET

[ HØRINGS BESVARELSE ]

Rensemuligheder for partikler, herunder fine partikler DECEMBER 1999

Biogas og naturgas til tung trafik

HVAD ER KILDERNE TIL LUFTFORURENINGEN OG HVAD KAN VI GØRE FOR AT OVERHOLDE GRÆNSEVÆRDIEN FOR NO 2 PÅ H.C. ANDERSENS BOULEVARD?

Vækststartmøder. Steen Aarup

WP 1.2: Eksponering af nanomaterialer

Emissionskortlægning for decentral kraftvarme 2007

Emissionsgrænseværdier i IE Direktivet og opnåelige BAT niveauer i BREF dokumenterne for Store fyringsanlæg og Affaldsforbrænding

Biogas. Biogasforsøg. Page 1/12

Baggrundsnotat omhandlende metode for Energinet.dk's forventninger til kraftværksudviklingen i Danmark

Mikronæringsstoffer og Roedyrkning - vækst og sukkerindhold

OPGAVER OM DANNELSE AF IONER. OPGAVE 3.1.A a. For hvert af grundstofferne herunder, skal du angive fordelingen af elektroner i hver skal.

Fjernelse af nikkel i grundvand ved selektiv ionbytning

BIOLOGISKE EFFEKTER AF VANDINDVINDING PÅ VANDLØB

Materialer og korrosion - offshore

Borgerne i Region Syddanmark er tilfredse men bekymrede for finanskrisen


Anlæg # 19. Gasturbineanlæg, Alstom GT35C2. Målerapport November 2009

Revisionen af IPPCdirektivet

Titel: Partikelfiltre til biler. Forfatters titel: Diplomingeniør. Navn: Peter Jessen Lundorf

NO 2 forureningen i Danmark og EU s grænseværdier

nderøg - effekter påp helbredet Røg g er skadelig - uanset kilde Foto: USA Today Jakob BønlB

Miljøstyrelsen meddeler i henhold til den nye bekendtgørelses 4, stk. 5 påbud om overholdelse af de nye emissionsgrænseværdier fra 1. januar 2016.

Hvad ved vi om sundhedseffekter af at anvende en luftrenser i boligen, og hvordan skal man bruge den for at få optimal effekt

Nordisk Fjernvarmesymposium i Ålesund d juni Småskala biomasse v/ Viktor Jensen, DFF

Test din viden E-forløb

Serietest LCW 510 Klor/Ozon

Tillæg for 2011 til Baggrundsrapport for 2007

Skibstrafikkens betydning for luftkvaliteten i Danmark og det øvrige Europa

Referencelaboratoriet for måling af emissioner til luften Beregning af SO2 emission fra fyringsanlæg Undertitel

NOTAT. Emissionskortlægning for decentral kraftvarme Energinet.dk miljø-projekt nr. 07/1882

Naturgas er stadig godt for miljøet Energinet.dk s kortlægning

Klaus Larsen fra ventilationsfirmaet Alvent har oplyst, at ventilationen har kørt uforstyrret i måleperioden, ifølge hans log på anlægget.

Nye biomasser på det Europæiske marked Udfordringer og potentiale

POTENTIALET FOR OPRENSNING AF DNAPL MED ORGANO GRØN RUST

Bilagsrapport 7: Analyse af malingaffald fra husholdninger i Århus Kommune

Clean air solutions PM1 SMÅ PARTIKLER EN SUNDHEDSRISIKO

Målemetoder til kontrol af eftermonterede partikelfiltre på tunge køretøjer. Miljøprojekt 1396

NO x -afgift og refusion af afgift

UNGES MULIGHEDER I HOLBÆK KOMMUNE

Kapitel 5. Alkohol. Det står dog fast, at det er de skadelige virkninger af alkohol, der er et af de største folkesundhedsmæssige. (Grønbæk 2004).

Post Danmark, emissionsberegninger og miljøvaredeklaration

Generelt er korrelationen mellem elevens samlede vurdering i forsøg 1 og forsøg 2 på 0,79.

Miljøzoner, partikler og sundhed. 1. Baggrund og formål. 2. Metode

Læsevejledning til resultater på regionsplan

Transkript:

Karakterisering af fine og ultrafine partikler emitteret fra danske kraftvarmeværker Karsten Fuglsang FORCE Technology Seminar, Energinet.dk, 13 april 21

Metode til prøvetagning af fine og ultrafine partikler

Måling på affaldsforbrændingsanlæg Akkrediteret måling af PM 1, NO x, SO 2, CO, O 3

ELPI - partikelstørrelser Karakterisering Impaktor trin nr. Fra [µm] Til [µm] 12 4. - 9.9 11 2.4-4. 1 1.6-2.4 9.95-1.59 8.61 -.95 7.38 -.61 6.26 -.38 5.16 -.26 4.92 -.155 3.54 -.92 2.28 -.54 1.7 -.28 Grove Partikler (2.5µm - 1 µm) Fine Partikler (.1µm - 2.5 µm) Ultrafine Partikler (<.1µm)

Metoder anvendt til karakterisering SEM (Scanning Electron Microscopy) EDX (Energy Dispersive X-ray analysis) FIB-SEM (Focused Ion Beam-SEM)

Resultatoversigt: Affaldsfyrede KVV

Resultatoversigt: Affaldsfyrede (WTE) anlæg Plant name Emission control system (ECS) Number distribution after ECS (averaged, fitted curve) Mass distribution after ECS (averaged, fitted curve) PM.1 PM 1 PM2.5 WTE1 DeNOx (SNCR) ESP desulphurization addition of activated charcoal agglomeration filter dn/dlog [1/cm³] 35 3 25 2 15 1 5 Number dm/dlog [mg/m³].16.14.12.1 Mass.8.6.4.2 16 cm-3 mg/m³(n) emission g/h.2.1.24.33.74 12.33.8 13 WTE2 WTE3 DeNOx (SNCR) desulphurization activated charcoal addition bag filter DeNOx (SNCR) ESP desulphurization addition of CaO and activated charcoal bag filter dn/dlog [1/cm³] dn/dlog [1/cm³] 35 3 25 2 15 1 5 16 14 12 1 Number 8 6 4 2 Number dm/dlog [mg/m³] dm/dlog [mg/m³].6.5.4.3.2.1 Mass.2.15.1.5 Mass 16 cm-3 mg/m³(n) emission g/h 16 cm-3 mg/m³(n) emission g/h.8.1.1.53 2.4E-6.4.166 1.2 63.58.1.2.172 2.2 119.59.2.4

Anlæg WTE2 (affaldsfyret, m. posefilter) Gns. størrelsesfordeling over måleperioden 3.5E+3 Num ber Mass.6 dn/dlog[1/cm³(n)] 3.E+3 2.5E+3 2.E+3 1.5E+3 1.E+3 5.E+2 N/A.5.4.3.2.1 dm/dlog[mg/m³(n)].e+ (µm)

Affaldsfyrede anlæg: Hyppigst forekommende grundstoffer (her anlæg WTE2) 3.5E+3 Num ber K, Cl, O, C, Na Mass.6 dn/dlog[1/cm³(n)] 3.E+3 2.5E+3 2.E+3 1.5E+3 1.E+3 5.E+2 Fe, Mn, O, Cu Ca, O, C, S, (Na), (K), (Fe), (Si) N/A.5.4.3.2.1 dm/dlog[mg/m³(n)].e+ (µm)

Affaldsfyrede anlæg: SEM analyse af repræsentative partikler

Biomassefyrede (BM) anlæg

Resultatoversigt: Biomasse anlæg Plant name Emission control system (ECS) Number distribution after ECS (averaged, fitted curve) Mass distribution after ECS (averaged, fitted curve) PM.1 PM 1 PM2.5 BM1 (mass calc only valid for PM 1 ) Bag filter dn/dlog [1/cm³] 25 2 15 1 5 Number N/A 16 cm-3 mg/m³(n) 2.21.5 2.39 3.4 2.39 N/A 7.E+5 Number N [1/cm³] concentration emission g/h 1.15 84 N/A BM2 6.E+5 (mass calc only valid for PM 1 ) BM3 5.E+5 4.E+5 3.E+5 2.E+5 1.E+5 Bag filter ESP dn/dlog [1/cm³] Number 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 BM2: antal part/cm³ Pulserende koncentrationer Number 14 pga. 12 1 regenerering af 8 6 posefiltre med 4 dn/dlog [1/cm³] trykluft 2 dm/dlog [mg/m³] N/A Mass 1.8 1.6 1.4 1.2 1.8.6.4.2 16 cm-3 mg/m³(n) emission g/h 16 cm-3 mg/m³(n) emission g/h.827.4.27 1.28.7 5.42.138 1.1 66.9 1.7 4.3 353.14 N/A N/A 1.7 5.9 486.E+ 7:12: 8:24: 9:36: 1:48: 12:: 13:12:

Generel, primær grundstofsammensætning for BM anlæg (størrelsesfordeling vist for: BM3 (ESP)) Number Mass dn/dlog [#/cm³(n)] 1.6E+5 1.2E+5 8.E+4 4.E+4.E+ C, Si, Fe, S, (Cu) C, O, S, Cl, (K) (Si) (Fe) (Ni) C, O, S, (Fe) (Cr) (Ni) N/A (µm) 1.8.6.4.2 dm/dlog [mg/m³(n)]

BM anlæg: Karakterisering af morfologi ved SEM analyse

Gasfyrede (GF) anlæg

Resultatoversigt: Gasfyrede anlæg CHP Plant type Plant name Number distribution (averaged, fitted curve) Mass distribution (averaged, fitted curve) PM.1 PM 1 PM2.5 Natural gas GF1 (normal operation) dn/dlog [1/cm³] 16 14 12 1 8 6 4 2 Number dm/dlog [mg/m³] Mass.45.4.35.3.25.2.15.1.5 16 cm-3 mg/m³(n) emission g/h 1.31.4.62 1.37.22 3.8 1.37 N/A N/A Landfill gas GF1 (startup) Samples used for SEM/EDX analysis GF2 dn/dlog [1/cm³] dn/dlog [1/cm³] Number 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 8 7 6 5 4 3 2 1 Number dm/dlog [mg/m³] dm/dlog [mg/m³] Mass 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1.5.6.5.4.3.2.1 Mass 16 cm-3 mg/m³(n) emission g/h 16 cm-3 mg/m³(n) emission g/h 34.3.34 5.74.554.2.5 34.5 1.16 19.7.591.4.1 34.5 N/A N/A.591.7.2

Gasmotorfyrede anlæg: Samml. med øvrige kraftvarmeværkers emissioner Particle Mass number (PM) (PN) emissions according according to CHP to CHP plant plant type/ type/ emission reduction type type 1. 1,, 1, 1. 1,.1 1, PN*1 PM g/h 12 /h.1 1 1.1 1 WTE plant/ ESP WTE plant/ ESP WTE plant/ bag filter WTE plant/ bag filter BM plant/ bag filter BM plant/ bag filter BM plant ESP BM plant ESP GF plant (nat. gas) GF plant (nat. gas) GF GF plant plant (nat. (nat. gas gas start-up) start-up) GF GF plant plant (landfill (landfill gas) gas) GO GO plant plant (diesel) (diesel)

FIB-SEM 3D analyse: Anlæg GF2

FIB-SEM 3D analyse: Anlæg GF1

Gasfyrede anlæg: Hyppigst forekommende grundstoffer i partikler fra anlæg GF2 (deponigas-fyret) Number Mass dn/dlog [1/cm³(n)] 8.E+3 7.E+3 6.E+3 5.E+3 4.E+3 3.E+3 2.E+3 1.E+3 C, O C, O, Ca, (S) C, O, Ca, (S, Zn) N/A.6.5.4.3.2.1 dm/dlog [mg/m³(n)].e+

Anlæg GO dieselfyret KVV

Resultatoversigt: Dieselfyret anlæg CHP Plant type Plant name Number distribution (averaged, fitted curve) Mass distribution (averaged, fitted curve) PM.1 PM 1 PM2.5 Gasoil fired GO dn/dlog [1/cm³] Number 9 8 7 6 5 4 3 2 1 dm/dlog [mg/m³].16.14.12.1 Mass.8.6.4.2 16 cm-3 mg/m³(n).623.5.89.58.89.64 emission g/h.4.5.5

GF anlæg: Karakterisering af morfologi ved SEM analyse

Primær grundstofsammensætning for dieselfyret anlæg GO Number Mass dn/dlog [1/cm³(n)] 9.E+4 8.E+4 7.E+4 6.E+4 5.E+4 4.E+4 3.E+4 C C,O C, O, (Si).16.14.12.1.8.6 dm/dlog [mg/m³(n)] 2.E+4.4 1.E+4.2.E+

KONKLUSION (1) Affaldsanlæg: Partiklernes struktur var overvejende krystallinsk og porøs. Der blev fundet en signifikant opkoncentrering af metaller (fex. Fe, Mn, Cu) i PM,1 og PM 1 fraktioner. Der var en relativ høj andel af K og Na i partikler med størrelse mellem,1 µm og 1 µm. Det høje indhold af Ca, S, O og C i PM > 1 µm kan forklares ud fra dannelsen af CaSO 4 og CaCO 3 under afsvovlingsprocessen. Emissionen af partikler var meget lav som følge af brugen af effektive posefiltre og elektrostatiske filtre.

KONKLUSION (1) Biomasse-fyrede anlæg: Partiklernes struktur kunne ikke beskrives tilfredsstillende på grund af hygroskopiske partiklers optagelse af vand under prøvetagningen. Der blev fundet en opkoncentrering af metaller såsom Fe og Cu i PM,1 fraktionen. Emissionen af partikler fra BM1 og BM2 var relativt høj, primært som følge af peaks under regenereringen af posefiltre. Emissionen af partikler fra BM3 var relativt høj, hvilket tilskrives, at ESP filteret er dimensioneret efter mindre restriktive miljøkrav.

KONKLUSION (2) Gasfyrede anlæg: Der blev fundet et stort antal fine og ultrafine partikler i røggassen. Årsagen til det høje antal er formodentlig brugen af smøreolie i gasmotorer. De emitterede sodpartikler fra gasmotorer kan være massive eller hule. Sodpartikler, der består af en fast kerne med en overfladebelægning er sandsynligvis dannet ved heterogen kondensation under forbrændingsprocessen. Hule sodpartikler i størrelsen 1-2 µm fra forbrændingsprocesser er ikke fundet beskrevet i andre undersøgelser. Dannelsesmekanismen for hule partikler kan være relateret til en meget hurtig forbrænding af små smøreoliedråber i motoren.

Projektdeltagere Måling og analyser Jacob Marcussen Karina Brotoft Thue Grønhøj Frederiksen Følgegruppe Per Gravers Kristensen, DGC Ole Kenneth Nielsen, DMU

Tak for jeres opmærksomhed