9. Algemene mogelijkheden voor vermindering van de zwavelemissies zijn:
i) Maatregelen voor energiebeheer:*)De mogelijkheden (i) (a) en (b) zijn verwerkt in de energiestructuur en het energiebeleid van een Partij. Uitvoeringsstadium, efficiëntie en kosten per sector worden hier niet in beschouwing genomen. a. energiebesparing Rationeel energiegebruik (verbeterde energie-efficiëntie/procesbesturing, warmte/krachtkoppeling en/of beheersing van de vraag) leidt gewoonlijk tot lagere zwavelemissies.
b. samenstelling van het energiepakket In het algemeen kunnen zwavelemissies worden verminderd door het aandeel van niet door verbranding vrijkomende vormen van energie (waterkracht, kernenergie, windenergie, enz.) in het energiepakket te verhogen. Daarbij moet wel met bijkomende milieu-effecten rekening worden gehouden.
a. energiebesparing Rationeel energiegebruik (verbeterde energie-efficiëntie/procesbesturing, warmte/krachtkoppeling en/of beheersing van de vraag) leidt gewoonlijk tot lagere zwavelemissies.
b. samenstelling van het energiepakket In het algemeen kunnen zwavelemissies worden verminderd door het aandeel van niet door verbranding vrijkomende vormen van energie (waterkracht, kernenergie, windenergie, enz.) in het energiepakket te verhogen. Daarbij moet wel met bijkomende milieu-effecten rekening worden gehouden.
ii) Technologische maatregelen: a. overschakeling op andere brandstoffen De omvang van de SO2-emissies bij verbranding houdt rechtstreeks verband met het zwavelgehalte van de gebruikte brandstof. Overschakeling op een andere brandstof (b.v. van steenkool met een hoog op steenkool met een laag zwavelgehalte en/of op vloeibare brandstoffen, of van steenkool op gas) leidt tot lagere zwavelemissies, maar er kunnen bepaalde beperkende factoren optreden, zoals de beschikbaarheid van brandstoffen met een laag zwavelgehalte en de mate waarin bestaande verbrandingsinstallaties aan andere brandstoffen kunnen worden aangepast. In veel ECE-landen wordt een aantal op kolen of olie werkende verbrandingsinstallaties vervangen door gasgestookte installaties. Zogenaamde „dual fuel” installaties kunnen overschakeling op andere brandstoffen vergemakkelijken.
b. reiniging van brandstof Reiniging van aardgas is een geavanceerde technologie en wordt om operationele redenen op grote schaal toegepast. Reiniging van procesgas (zuur raffinaderijgas, cokesovengas, biogas, enz.) is eveneens een geavanceerde technologie. Ook de ontzwaveling van vloeibare brandstoffen (lichte en middelzware fracties) is een technologisch geavanceerd proces. Ontzwaveling van zware fracties is technisch uitvoerbaar; wel moet rekening worden gehouden met de eigenschappen van de betrokken ruwe olie. Ontzwaveling van het atmosferisch residu (bodemprodukten van bij atmosferische druk werkende destillatie-eenheden voor ruwe olie) met het oog op de produkie van stookolie met een laag zwavelgehalte wordt echter niet algemeen toegepast; verwerking van laagzwavelige ruwe olie verdient gewoonlijk de voorkeur. Hydrogenerend kraken en volledige conversie hebben zich tot volwaardige technologieën ontwikkeld; zij combineren een hoge zwavelonttrekking met een verbeterde opbrengst aan lichte produkten. Het aantal raffinaderijen waar volledige conversie plaatsvindt is nog beperkt. Karakteristiek voor dit type raffinaderijen is dat 80 à 90% van de in de ruwe olie aanwezige zwavel wordt teruggewonnen en dat alle residuen omgezet worden in lichte produkten of andere verhandelbare produkten. Het energieverbruik en de investeringskosten zijn bij dergelijke raffinaderijen echter wel hoger. In tabel 1 hierna volgend is het typische zwavelgehalte van raffinageprodukten aangegeven. Met de bestaande technologieën voor het zuiveren van steenkool kan anorganische zwavel voor circa 50% (afhankelijk van de eigenschappen van de steenkool), maar organische zwavel in het geheel niet worden verwijderd. Er worden thans doeltreffender technologieën ontwikkeld, maar deze vergen hogere investeringen en kosten. Daardoor is het rendement van ontzwaveling door reiniging van de steenkool lager dan dat van rookgasontzwaveling. Het is mogelijk dat er specifiek voor een land een optimalisatiepotentieel bestaat voor de beste combinatie van brandstofreiniging en rookgasontzwaveling.
c. geavanceerde verbrandingstechnologieën Verbrandingstechnologieën met verbeterd thermisch rendement en verlaagde zwavelemissies omvatten: wervelbedverbranding (FBC); vastbed (BFBC), circulerend bed (CFBC) en wervelbed onder druk (PFBC); kolenvergassing/stoom- en gasturbine (KV-STEG) (IGCC); gecombineerde stoomcyclus en gasturbines (CCGT). Stationaire verbrandingsturbines kunnen worden geïntegreerd in verbrandingssystemen in bestaande conventionele elektriciteitscentrales, waardoor het totale rendement met 5 à 7% kan worden opgevoerd, met onder andere een aanzienlijke verlaging van de SO2-uitstoot tot gevolg. Ingrijpende aanpassingen aan het bestaande ketelsysteem zijn evenwel niet noodzakelijk. Wervelbedverbranding is een techniek voor het verbranden van steenkool en bruinkool, maar is ook bruikbaar voor andere vaste brandstoffen zoals petroleumcokes en laagwaardige brandstoffen zoals afval, turf en hout. De emissies kunnen verder worden verlaagd door middel van geïntegreerde verbrandingsregeling in het systeem door toevoeging van kalk/kalksteen aan het bedmateriaal. De totale geïnstalleerde FBC-capaciteit bedraagt thans circa 30 000 MWth (250 à 350 installaties), waarvan 8 000 MWth in de klasse installaties met een capaciteit van meer dan 50 MWth. Het gebruik en/of de verwijdering van de bij dit proces gevormde bijprodukten kan problemen opleveren, en verdere ontwikkeling is vereist. Het IGCC-proces omvat kolenvergassing en elektriciteitsopwekking in een gecombineerde cyclus in een gas- en stoomturbine. De vergaste kool wordt verbrand in de verbrandingskamer van de gasturbine. Beheersing van de zwavelemissies wordt gerealiseerd door reiniging van het ruwe gas vóór de gasturbine met gebruikmaking van geavanceerde technologie. Deze technologie bestaat ook voor zware olieresiduen en bitumenemulsies. De geïnstalleerde capaciteit bedraagt thans circa 1 000 MWth (5 installaties). Aardgasgestookte elektriciteitscentrales met gecombineerde stoom-/gasturbinecyclus die een energie-efficiëntie van ca. 48 à 52% realiseren zijn thans in het ontwerpstadium.
d. wijzigingen in processen en verbranding Van wijzigingen in de verbranding die vergelijkbaar zijn met de maatregelen die met het oog op NOx-emissiebeheersing worden toegepast is geen sprake, aangezien tijdens de verbranding vrijwel alle organisch en/of anorganisch gebonden zwavel oxydeert (een bepaald percentage, dat afhankelijk is van de eigenschappen van de brandstof en de toegepaste verbrandingstechnologie, blijft achter in de as). In deze bijlage worden de bij conventionele ketels toegepaste processen met behulp van droge additieven beschouwd als proceswijzigingen, aangezien een actieve stof in de verbrandingseenheid wordt gebracht. Uit ervaring is echter gebleken dat bij toepassing van deze processen de thermische capaciteit daalt, de Ca/S-verhouding hoog is en weinig zwavel wordt onttrokken. Ook moet rekening worden gehouden met problemen bij het verdere gebruik van de bijprodukten, zodat deze oplossing doorgaans slechts als een tijdelijke maatregel bruikbaar is, en alleen voor kleinere eenheden (tabel 2). a) Voor brandstof met een hoog zwavelgehalte moet het ontzwavelingsrendement worden aangepast. De mogelijkheden hiertoe kunnen variëren naar gelang van het proces. De beschikbaarheid van deze processen bedraagt gewoonlijk 95%.
b) Beperkte toepasbaarheid voor brandstoffen met een hoog zwavelgehalte.
c) Emissie in mg/m3 (STP), droog, 6% zuurstof voor vaste brandstoffen, 3% zuurstof voor vloeibare brandstoffen.
d) De conversiefactor is afhankelijk van de eigenschappen van de brandstof, het specifieke volume van het rookgas en het thermische rendement van die ketel (gebruikte conversielagen m3/KWh, thermisch rendement: 36%; steenkool: 3,50; bruinkool: 4,20; zware stookolie: 2,80).
e) De vermelde specifieke investeringskosten hebben betrekking op een kleine steekproef van installaties.
f) De vermelde specifieke investeringskosten omvatten ook voorzieningen voor het verwijderen van stikstofoxiden. Deze tabel is hoofdzakelijk opgesteld ten behoeve van grote stookinstallaties in de openbare sector. De beheersingsmethoden zijn echter ook geldig voor andere sectoren met vergelijkbare rookgassen.
a) Voor brandstof met een hoog zwavelgehalte moet het ontzwavelingsrendement worden aangepast. De mogelijkheden hiertoe kunnen variëren naar gelang van het proces. De beschikbaarheid van deze processen bedraagt gewoonlijk 95%.
b) Beperkte toepasbaarheid voor brandstoffen met een hoog zwavelgehalte.
c) Emissie in mg/m3 (STP), droog, 6% zuurstof voor vaste brandstoffen, 3% zuurstof voor vloeibare brandstoffen.
d) De conversiefactor is afhankelijk van de eigenschappen van de brandstof, het specifieke volume van het rookgas en het thermische rendement van die ketel (gebruikte conversielagen m3/KWh, thermisch rendement: 36%; steenkool: 3,50; bruinkool: 4,20; zware stookolie: 2,80).
e) De vermelde specifieke investeringskosten hebben betrekking op een kleine steekproef van installaties.
f) De vermelde specifieke investeringskosten omvatten ook voorzieningen voor het verwijderen van stikstofoxiden.
e. processen voor rookgasontwikkeling (FGD) Met deze processen wordt beoogd reeds gevormde zwaveloxiden te verwijderen; zij worden ook als secundaire maatregelen aangeduid. De geavanceerde technologieën voor rookgasbehandeling zijn alle gebaseerd op de verwijdering van zwavel door middel van natte, droge of semi-droge en katalytische chemische processen. Om een zo efficiënt mogelijk programma voor vermindering van de zwavelemissies te ontwikkelen naast de onder (i) vermelde maatregelen voor energiebeheer moet een combinatie van onder (ii) aangegeven technologische maatregelen worden overwogen. In sommige gevallen kunnen methodes voor vermindering van de zwavelemissies ook leiden tot een vermindering van de emissies van C02, NOx en andere verontreinigende stoffen. De in elektriciteitscentrales, warmte/kracht- en stadsverwarmingsinstallaties toegepaste processen voor rookgasbehandeling omvatten: natte reiniging met kalk/kalksteen (LWS), het sproeidroogproces (SDA), het Wellman Lord-proces (WL), reiniging met ammoniak (AS) en processen voor de gecombineerde verwijdering van NOx/SOx (gebruik van geactiveerde kool (AC) en gecombineerde katalytische verwijdering van NOx/SOx). In de sector elektriciteitsopwekking bestaat de geïnstalleerde FGD-capaciteit voor 85% resp. 10% uit LWS- en SDA-voorzieningen. Verschillende nieuwe rookgasontzwavelingsprocessen, zoals droge reiniging met een elektronenbundel (EBDS) en Mark 13A, bevinden zich nog in het proefstadium. In tabel 2 wordt het rendement van bovenvermelde secundaire maatregelen aangegeven op basis van de met een groot aantal installaties opgedane ervaring. De geïnstalleerde capaciteit en het capaciteitsbereik worden eveneens vermeld. Door lokale of met de betrokken installatie samenhangende factoren kan het voorkomen dat van verschillende technologieën voor vermindering van de zwaveluitstoot met vergelijkbare kenmerken een bepaalde technologie in een gegeven geval niet bruikbaar is. Tabel 2 vermeldt tevens de marge waarbinnen de investeringskosten voor de onder (ii), c), d) en e), genoemde technologieën zich gewoonlijk bewegen. Bij de toepassing van deze technologieën in individuele gevallen dient er evenwel rekening mee te worden gehouden, dat de met maatregelen voor emissievermindering samenhangende investeringskosten onder andere worden bepaald door de specifieke technologieën die worden toegepast, de benodigde beheersingssystemen, de omvang van de installatie, de mate waarin de zwaveluitstoot moet worden verminderd en het tijdschema voor de geplande onderhoudscycli. De tabel geeft dus alleen een algemene indicatie van de investeringskosten. De investeringskosten voor de aanpassing van bestaande installaties overtreffen doorgaans die voor nieuwe installaties.
a. overschakeling op andere brandstoffen De omvang van de SO2-emissies bij verbranding houdt rechtstreeks verband met het zwavelgehalte van de gebruikte brandstof. Overschakeling op een andere brandstof (b.v. van steenkool met een hoog op steenkool met een laag zwavelgehalte en/of op vloeibare brandstoffen, of van steenkool op gas) leidt tot lagere zwavelemissies, maar er kunnen bepaalde beperkende factoren optreden, zoals de beschikbaarheid van brandstoffen met een laag zwavelgehalte en de mate waarin bestaande verbrandingsinstallaties aan andere brandstoffen kunnen worden aangepast. In veel ECE-landen wordt een aantal op kolen of olie werkende verbrandingsinstallaties vervangen door gasgestookte installaties. Zogenaamde „dual fuel” installaties kunnen overschakeling op andere brandstoffen vergemakkelijken.
b. reiniging van brandstof Reiniging van aardgas is een geavanceerde technologie en wordt om operationele redenen op grote schaal toegepast. Reiniging van procesgas (zuur raffinaderijgas, cokesovengas, biogas, enz.) is eveneens een geavanceerde technologie. Ook de ontzwaveling van vloeibare brandstoffen (lichte en middelzware fracties) is een technologisch geavanceerd proces. Ontzwaveling van zware fracties is technisch uitvoerbaar; wel moet rekening worden gehouden met de eigenschappen van de betrokken ruwe olie. Ontzwaveling van het atmosferisch residu (bodemprodukten van bij atmosferische druk werkende destillatie-eenheden voor ruwe olie) met het oog op de produkie van stookolie met een laag zwavelgehalte wordt echter niet algemeen toegepast; verwerking van laagzwavelige ruwe olie verdient gewoonlijk de voorkeur. Hydrogenerend kraken en volledige conversie hebben zich tot volwaardige technologieën ontwikkeld; zij combineren een hoge zwavelonttrekking met een verbeterde opbrengst aan lichte produkten. Het aantal raffinaderijen waar volledige conversie plaatsvindt is nog beperkt. Karakteristiek voor dit type raffinaderijen is dat 80 à 90% van de in de ruwe olie aanwezige zwavel wordt teruggewonnen en dat alle residuen omgezet worden in lichte produkten of andere verhandelbare produkten. Het energieverbruik en de investeringskosten zijn bij dergelijke raffinaderijen echter wel hoger. In tabel 1 hierna volgend is het typische zwavelgehalte van raffinageprodukten aangegeven. Met de bestaande technologieën voor het zuiveren van steenkool kan anorganische zwavel voor circa 50% (afhankelijk van de eigenschappen van de steenkool), maar organische zwavel in het geheel niet worden verwijderd. Er worden thans doeltreffender technologieën ontwikkeld, maar deze vergen hogere investeringen en kosten. Daardoor is het rendement van ontzwaveling door reiniging van de steenkool lager dan dat van rookgasontzwaveling. Het is mogelijk dat er specifiek voor een land een optimalisatiepotentieel bestaat voor de beste combinatie van brandstofreiniging en rookgasontzwaveling.
c. geavanceerde verbrandingstechnologieën Verbrandingstechnologieën met verbeterd thermisch rendement en verlaagde zwavelemissies omvatten: wervelbedverbranding (FBC); vastbed (BFBC), circulerend bed (CFBC) en wervelbed onder druk (PFBC); kolenvergassing/stoom- en gasturbine (KV-STEG) (IGCC); gecombineerde stoomcyclus en gasturbines (CCGT). Stationaire verbrandingsturbines kunnen worden geïntegreerd in verbrandingssystemen in bestaande conventionele elektriciteitscentrales, waardoor het totale rendement met 5 à 7% kan worden opgevoerd, met onder andere een aanzienlijke verlaging van de SO2-uitstoot tot gevolg. Ingrijpende aanpassingen aan het bestaande ketelsysteem zijn evenwel niet noodzakelijk. Wervelbedverbranding is een techniek voor het verbranden van steenkool en bruinkool, maar is ook bruikbaar voor andere vaste brandstoffen zoals petroleumcokes en laagwaardige brandstoffen zoals afval, turf en hout. De emissies kunnen verder worden verlaagd door middel van geïntegreerde verbrandingsregeling in het systeem door toevoeging van kalk/kalksteen aan het bedmateriaal. De totale geïnstalleerde FBC-capaciteit bedraagt thans circa 30 000 MWth (250 à 350 installaties), waarvan 8 000 MWth in de klasse installaties met een capaciteit van meer dan 50 MWth. Het gebruik en/of de verwijdering van de bij dit proces gevormde bijprodukten kan problemen opleveren, en verdere ontwikkeling is vereist. Het IGCC-proces omvat kolenvergassing en elektriciteitsopwekking in een gecombineerde cyclus in een gas- en stoomturbine. De vergaste kool wordt verbrand in de verbrandingskamer van de gasturbine. Beheersing van de zwavelemissies wordt gerealiseerd door reiniging van het ruwe gas vóór de gasturbine met gebruikmaking van geavanceerde technologie. Deze technologie bestaat ook voor zware olieresiduen en bitumenemulsies. De geïnstalleerde capaciteit bedraagt thans circa 1 000 MWth (5 installaties). Aardgasgestookte elektriciteitscentrales met gecombineerde stoom-/gasturbinecyclus die een energie-efficiëntie van ca. 48 à 52% realiseren zijn thans in het ontwerpstadium.
d. wijzigingen in processen en verbranding Van wijzigingen in de verbranding die vergelijkbaar zijn met de maatregelen die met het oog op NOx-emissiebeheersing worden toegepast is geen sprake, aangezien tijdens de verbranding vrijwel alle organisch en/of anorganisch gebonden zwavel oxydeert (een bepaald percentage, dat afhankelijk is van de eigenschappen van de brandstof en de toegepaste verbrandingstechnologie, blijft achter in de as). In deze bijlage worden de bij conventionele ketels toegepaste processen met behulp van droge additieven beschouwd als proceswijzigingen, aangezien een actieve stof in de verbrandingseenheid wordt gebracht. Uit ervaring is echter gebleken dat bij toepassing van deze processen de thermische capaciteit daalt, de Ca/S-verhouding hoog is en weinig zwavel wordt onttrokken. Ook moet rekening worden gehouden met problemen bij het verdere gebruik van de bijprodukten, zodat deze oplossing doorgaans slechts als een tijdelijke maatregel bruikbaar is, en alleen voor kleinere eenheden (tabel 2). a) Voor brandstof met een hoog zwavelgehalte moet het ontzwavelingsrendement worden aangepast. De mogelijkheden hiertoe kunnen variëren naar gelang van het proces. De beschikbaarheid van deze processen bedraagt gewoonlijk 95%.
b) Beperkte toepasbaarheid voor brandstoffen met een hoog zwavelgehalte.
c) Emissie in mg/m3 (STP), droog, 6% zuurstof voor vaste brandstoffen, 3% zuurstof voor vloeibare brandstoffen.
d) De conversiefactor is afhankelijk van de eigenschappen van de brandstof, het specifieke volume van het rookgas en het thermische rendement van die ketel (gebruikte conversielagen m3/KWh, thermisch rendement: 36%; steenkool: 3,50; bruinkool: 4,20; zware stookolie: 2,80).
e) De vermelde specifieke investeringskosten hebben betrekking op een kleine steekproef van installaties.
f) De vermelde specifieke investeringskosten omvatten ook voorzieningen voor het verwijderen van stikstofoxiden. Deze tabel is hoofdzakelijk opgesteld ten behoeve van grote stookinstallaties in de openbare sector. De beheersingsmethoden zijn echter ook geldig voor andere sectoren met vergelijkbare rookgassen.
a) Voor brandstof met een hoog zwavelgehalte moet het ontzwavelingsrendement worden aangepast. De mogelijkheden hiertoe kunnen variëren naar gelang van het proces. De beschikbaarheid van deze processen bedraagt gewoonlijk 95%.
b) Beperkte toepasbaarheid voor brandstoffen met een hoog zwavelgehalte.
c) Emissie in mg/m3 (STP), droog, 6% zuurstof voor vaste brandstoffen, 3% zuurstof voor vloeibare brandstoffen.
d) De conversiefactor is afhankelijk van de eigenschappen van de brandstof, het specifieke volume van het rookgas en het thermische rendement van die ketel (gebruikte conversielagen m3/KWh, thermisch rendement: 36%; steenkool: 3,50; bruinkool: 4,20; zware stookolie: 2,80).
e) De vermelde specifieke investeringskosten hebben betrekking op een kleine steekproef van installaties.
f) De vermelde specifieke investeringskosten omvatten ook voorzieningen voor het verwijderen van stikstofoxiden.
e. processen voor rookgasontwikkeling (FGD) Met deze processen wordt beoogd reeds gevormde zwaveloxiden te verwijderen; zij worden ook als secundaire maatregelen aangeduid. De geavanceerde technologieën voor rookgasbehandeling zijn alle gebaseerd op de verwijdering van zwavel door middel van natte, droge of semi-droge en katalytische chemische processen. Om een zo efficiënt mogelijk programma voor vermindering van de zwavelemissies te ontwikkelen naast de onder (i) vermelde maatregelen voor energiebeheer moet een combinatie van onder (ii) aangegeven technologische maatregelen worden overwogen. In sommige gevallen kunnen methodes voor vermindering van de zwavelemissies ook leiden tot een vermindering van de emissies van C02, NOx en andere verontreinigende stoffen. De in elektriciteitscentrales, warmte/kracht- en stadsverwarmingsinstallaties toegepaste processen voor rookgasbehandeling omvatten: natte reiniging met kalk/kalksteen (LWS), het sproeidroogproces (SDA), het Wellman Lord-proces (WL), reiniging met ammoniak (AS) en processen voor de gecombineerde verwijdering van NOx/SOx (gebruik van geactiveerde kool (AC) en gecombineerde katalytische verwijdering van NOx/SOx). In de sector elektriciteitsopwekking bestaat de geïnstalleerde FGD-capaciteit voor 85% resp. 10% uit LWS- en SDA-voorzieningen. Verschillende nieuwe rookgasontzwavelingsprocessen, zoals droge reiniging met een elektronenbundel (EBDS) en Mark 13A, bevinden zich nog in het proefstadium. In tabel 2 wordt het rendement van bovenvermelde secundaire maatregelen aangegeven op basis van de met een groot aantal installaties opgedane ervaring. De geïnstalleerde capaciteit en het capaciteitsbereik worden eveneens vermeld. Door lokale of met de betrokken installatie samenhangende factoren kan het voorkomen dat van verschillende technologieën voor vermindering van de zwaveluitstoot met vergelijkbare kenmerken een bepaalde technologie in een gegeven geval niet bruikbaar is. Tabel 2 vermeldt tevens de marge waarbinnen de investeringskosten voor de onder (ii), c), d) en e), genoemde technologieën zich gewoonlijk bewegen. Bij de toepassing van deze technologieën in individuele gevallen dient er evenwel rekening mee te worden gehouden, dat de met maatregelen voor emissievermindering samenhangende investeringskosten onder andere worden bepaald door de specifieke technologieën die worden toegepast, de benodigde beheersingssystemen, de omvang van de installatie, de mate waarin de zwaveluitstoot moet worden verminderd en het tijdschema voor de geplande onderhoudscycli. De tabel geeft dus alleen een algemene indicatie van de investeringskosten. De investeringskosten voor de aanpassing van bestaande installaties overtreffen doorgaans die voor nieuwe installaties.