Neuer Masterplan für Quecksilberemissionen aus Großfeuerungsanlagen

06.09.2016

Eine drastische Minderung von Quecksilberemissionen an Großfeuerungs-anlagen kündigt sich mit der kommenden Revision der BREF-Merkblätter an. Schon heute steht eine zuverlässige Messtechnik bereit, die mit einem zertifizierten Messbereich von 0 … 10 μg/m³ Quecksilber zuverlässig überwacht. Der MERCEM300Z von SICK.

Quecksilber

In der Emissionsüberwachung ist Quecksilber (Hg) eine der Komponenten, die mehr und mehr in das Blickfeld der Öffentlichkeit rückt. Auch Großfeuerungsanlagen stehen im Brennpunkt der Aufmerksamkeit - industrielle Anlagen mit einer Feuerungs-wärmeleistung von 50 Megawatt oder mehr, die zur Energieumwandlung fossile und biogene Energieträger einsetzen.

 

Neue Grenzwerte für Quecksilberemissionen

Wie strikt die Verschärfung der Quecksilber-Emissionsgrenzwerte an Großfeuerungs-anlagen in Europa sein wird, ist noch nicht final festgelegt. Das wird in der Revision der LCP BREF (Large Combustion Plant Best Available Techniques Reference Document) veröffentlicht, einem Dokument der Europäischen Kommission. Das Dokument beschreibt die „beste verfügbare Technik (BVT) für jeden Wirtschaftszweig, um so Umweltauswirkungen zu vermeiden und zu vermindern. Es ist durchaus möglich, dass Hg-Jahresmittelwerte innerhalb Europas für Steinkohlekraftwerke zwischen 1 und 4 μg/m³, für Braunkohlekraftwerke zwischen 4 und 7 μg/m³ festgelegt werden. Diese Emissionsgrenzwerte gelten dann sowohl in Bestands- als auch in Neuanlagen. Die derzeitigen Grenzwerte in Europa liegen zwischen 30 μg/m³ und 50 μg/m³. Vorreiter mit einem Grenzwert für Kohlekraftwerke von ca. 1,5 bis 2,3 μg/m³ Quecksilber sind zurzeit die USA. Im Gegensatz zu Europa ist dieser Grenzwert jedoch im 30-Tage-Mittel berechnet.

 

Beste verfügbare Messtechnik

Die BREF-Merkblätter beschreiben ebenso die bestverfügbaren Technologien und Verbrauchsdaten und sind damit Referenz für Behörden europaweit bei der Genehmigung industrieller Anlagen. Wie gut gerüstet sind Anlagenbetreiber mit ihrer Messtechnik, um diese neuen Grenzwerte einhalten zu können und die Quecksilber-emissionen sicher zu überwachen? „Die Grenzwerte, die derzeit in den BREF-Merkblättern angestrebt werden, bedeuten einen gewaltigen Sprung in der Verringerung der Quecksilberemissionen, sollten diese innerhalb der EU ratifiziert und umgesetzt werden, meint Florian Greiter, Produktmanager bei SICK. „Es wird wohl darauf hinauslaufen, dass Kraftwerke teilweise in optimierte Gasreinigungen investieren müssen und in eine noch genauere Emissionsmesstechnik. Wir sind gerüstet, um Kraftwerke bei ihren neuen Herausforderungen zu unterstützen. Mit dem Quecksilber-Gasanalysator MERCEM300Z.  

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Der MERCEM300Z ist ein kontinuierlicher Analysator, der mit einem kleinsten zertifizierten Messbereich von 0 … 10 μg/m³ startklar für die Quecksilbermessaufgaben von morgen ist. Seine große Bandbreite macht selbst Messbereiche von 0 … 1.000 μg/m³ möglich, ideal für Rohgasmessungen. Er ist eignungsgeprüft nach EN 15267, denn ohne Prüfung und Tests geht nichts.   In der EU wird die Eignungsprüfung grundsätzlich an zwei baugleichen Systemen durchgeführt und besteht aus einer Laborprüfung mit anschließenden Feldtests. Die Gesamtdauer einer Eignungsprüfung für ein 1-Komponenten-CEMS (Continuous Emission Monitoring System) liegt zwischen 6 und 14 Monaten. Während des Feldtests muss der Analysator die Tauglichkeit sowohl an Abfallverbrennungs-und Zement- als auch an Kraftwerksanlagen unter Beweis stellen.   Vergleiche von Messanforderung und Grenzwerten zwischen Europa und USA sind nicht einfach zu ziehen. In den USA erfolgt die Prüfung jedes einzelnen CEMS gemäß Performance Specification 12A (PS 12A) innerhalb der ersten Wochen der Inbetriebnahme. Eine vergleichbare Zertifizierung im Vorfeld der Inbetriebnahme im Sinne einer Eignungsprüfung findet nicht statt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass Quecksilberemissionen in den USA im Monatsmittel und nicht im Tagesmittel überwacht werden müssen. SICK hat bereits mehrere MERCEM300Z in die USA geliefert, die erfolgreich nach PS 12A kalibriert werden konnten und Quecksilberemissionen sogar kleiner als 1 μg/m³überwachen.

1. MERCEM300Z überwacht Hg-Emissionen mit hoher Verfügbarkeit nach nationalen sowie internationalen behördlichen Anforderungen. 2. MERCEM300Z detektiert Hg-Konzentrationen im Rohgas

 

Zukunftsweisende Quecksilbermessung

Um die verschärften Grenzwerte dauerhaft einhalten zu können, sind zusätzliche Maßnahmen im Anlagenprozess notwendig. Mit MERCEM300Z erkennt der Anlagenbetreiber frühzeitig unvorhersehbare Hg-Peaks während des Verbrennungs-prozesses. Die Messung bereits im Rohgas vor dem Wäscher hat also Vorteile: Hg-Minderungsmaßnahmen können sofort eingeleitet werden und es gibt am Ende des Prozesses, am Schornstein, keine bösen Überraschungen. Zusätzlich kann der Betreiber Kosten durch die genaue Dosierung der benötigten Mengen an Aktivkohle und Fällungsmittel zur Reinigung des Rohgases kontrollieren und einsparen. Selbst auf die im Rohgas auftretenden höheren Staubbeladungen und höheren Konzentrationen an Störkomponenten ist der MERCEM300Z vorbereitet und liefert jederzeit und schnell zuverlässige Messergebnisse. Mit geringem Wartungsaufwand und einfacher Gerätebedienung überwacht er die Quecksilberkonzentrationen langzeitstabil bei hoher Messsicherheit.