Stickoxid- und Quecksilberemissionen niedersächsischer Kohlekraftwerke
TÜV NORD Umweltschutz nach § 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle Software (Messdatenverarbeitung) Hersteller National Instruments Ireland Resources Limited Programm DASYLab 10.0 Registrierung Notebook Lenovo Think Pad Modell 2056WHN Serien-Nr. L3ACW1P Betriebssystem Microsoft Vista SP2, Version 6.0.6002 Integrationszeit frei wählbar, hier 20 s 4.2.1.9 Maßnahmen zur Qualitätssicherung Die Dichtigkeitsprüfung für die O2- und CO2-Analysatoren erfolgte durch drucklose Auf- gabe von Nullgas an der Entnahmesonde. 4.3 Diskontinuierliche Messverfahren 4.3.1 Gas- und dampfförmige Emissionen nicht zutreffend 4.3.2 Partikelförmige Emissionen 4.3.2.1 [Hg] Messkomponenten Isokinetische Teilstromprobenahme, Filtration und Absorption des filtergängigen Anteils gemäß DIN EN 13211 4.3.2.2 [Hg] Messverfahren Die Ermittlung der Quecksilberemissionen wurde gemäß DIN EN 13211 /43/ durchge- führt. Grundlage der Verfahren ist die isokinetische Entnahme eines Teilgasvolumens, wel- ches partikelgebundene und filtergängige Stoffe enthält. Die Partikel werden auf einem Planfilterkopfgerät entsprechend dem in der DIN EN 13284-1 /41/ beschriebenen ma- nuellen diskontinuierlichen Staubmessverfahren abgeschieden. Zur Abscheidung der filtergängigen Anteile wird das Messgas im Anschluss außerhalb des Abgaskanals durch Absorptionslösungen in Impingerabsorbern geleitet. Dazu wird das Messgas durch ein elektrisch beheiztes Absaugrohr aus Titan den Absorptionseinrichtungen zu- geführt. Betreiber: Gemeinschaftskraftwerk Hannover GmbH Messbericht Bericht Nr.: 8000 666 992/ 218 EFK 135 / EMS Block 2 Seite 18 von 27
TÜV NORD Umweltschutz nach § 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle 4.3.2.3 [Hg] Messplatzaufbau Rückhaltesystem für partikelgebundene Stoffe: Probenahmegerät 4 m³/h-Filterkopfgerät für Planfilter Fabrikat P. Gothe Anordnung des Staubfilters innenliegend im Kanal, unbeheizt Entnahmesonde Titan, beheizt auf 180 °C Wirkdurchmesser der Düse siehe Auswertung im Anhang Abscheideeinrichtung für Partikel Filterkopf mit Planfilterhalter aus Titan Abscheidemedium für Partikel Quarzfaserfilter Schleicher & Schüll QF 20 Absaugrohr Titan, elektrisch beheizt auf 160 °C Abscheideeinrichtung für filtergän- 2 hintereinander geschaltete Impingerabsorber mit Ku- gige Anteile der Messobjekte gelschliffen Abscheidemedium für filtergängige je Absorber 60 ml verdünnte H2SO4 mit KMnO4 Anteile der Messobjekte Probegastrocknung Trockenturm mit ca. 5 kg Silikagel Isokinetikregelung Messblende mit online Erfassung des Differenz- und Wirkdruckes sowie der Blendentemperatur Hersteller Messblende F. Kutschera & Co QS-Nr. 8291 1139 Blendenkorrekturfaktor 1,002 Letzte Prüfung 07.2018 Druckaufnehmer Differenz- und Absolutdruckaufnehmer Hersteller Haenni & Cie. GmbH Typ ZED 510/113.121 Ser. Nr. 268073/109790 Messbereich 0 – 1000 mbar / 0 – 10 mbar QS-Nr. / letzte Prüfung 8193 0200 / 07.2018 Steuerung Isokinetikregelung über Notebook / PC (Eigenentwicklung) Software / Version DasyLab / 10.0 Steuerung NI 60001 USB Modul National Instruments ltd. Steuersignal 0 – 10 V (Isokinetik) für frequenzgeregelte Pumpe Teilstromerzeugung (Gaspumpe) frequenzgeregelte Drehschieberpumpe, gasdicht Teilstrom-Probenahme für filtergängiges Quecksilber Abstand zwischen Ansaugöffnung ca. 5 m der Entnahmesonde und dem Sorp- tionsmittel Hersteller / Typ Gasprobenehmer Desaga GS 212 QS-Nr. | letzte Überprüfung 8193 1589 | 07.2018 Korrekturfaktor 0,996 Zeitraum zwischen Probenahme 14 Tage und Analyse Betreiber: Gemeinschaftskraftwerk Hannover GmbH Messbericht Bericht Nr.: 8000 666 992/ 218 EFK 135 / EMS Block 2 Seite 19 von 27
TÜV NORD Umweltschutz nach § 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle 4.3.2.4 [Hg] Behandlung des Abscheidemediums und der Ablagerungen Die Staubfilter werden mit Halter in staubdichter Verpackung (Petrischalen) horizontal gelagert und ins Labor transportiert. Die Absorptionslösungen werden aus jedem Absorber quantitativ in separate Proben- behälter aus PP überführt und verschlossen und dunkel verpackt ins Analysenlabor transportiert. Ablagerungen lagen nicht vor. 4.3.2.5 [Hg] Aufbereitung und Auswertung der Messfilter und der Absorptionslösungen Zur Quantifizierung der Elemente werden die Planfilter gemäß DIN EN 13211 einem Mikrowellenaufschluss unterworfen und die Aufschlusslösungen analytisch vermessen. Hersteller des Mikrowellenofens CEM Typ MARS Aufschlussprogramm SM 1600 W Inv.-Nr. 5300011 Die Aufschlusslösungen und die Absorptionslösungen werden gemäß DIN EN 13211 /43/ mittels Kaltdampf-AAS vermessen. Das Analysenergebnis der letzten Absorptions- stufe wird getrennt ermittelt. Analysengerät Kaltdampftechnik (FIMS) Hersteller Analytik Jena Typ Mercur Plus automatische Fließinjektion Hersteller Perkin-Elmer Typ FIMS 400 elektrisch beheizte Quarzküvette Inv.-Nr. 65100 4.3.2.6 [Hg] Verfahrenskenngrößen Es werden folgende Kenngrößen angegeben: Element Methode Nachweis- Erfassungs- Bestimmungs- Messunsicher- grenze grenze grenze heit Analytik [µg/l] [µg/l] [µg/l] [%] Hg /Lsg FIMS 0,022 0,045 0,089 4,6 Hg / Filter FIMS 0,012 0,025 0,050 4,03 Die benutzten Absorptionslinien stimmen mit den Angaben der DIN 38406, Teil 22 überein. Betreiber: Gemeinschaftskraftwerk Hannover GmbH Messbericht Bericht Nr.: 8000 666 992/ 218 EFK 135 / EMS Block 2 Seite 20 von 27
TÜV NORD Umweltschutz nach § 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle Selektivität: Eine eindeutige Identifizierung der Signale ist durch das Messgerät gegeben. 4.3.2.7 [Hg] Maßnahmen zur Qualitätssicherung Alle mit dem Probegas in Berührung kommenden Teile des Probenahmeapparatur werden vor der Messserie und gegebenenfalls auch zwischen den einzelnen Probe- nahmen gereinigt, so dass keine Kontamination der Proben durch vorangegangene Probenahmen möglich ist. Zusätzlich dazu wird vor jeder Probenahme die Dichtigkeit der Probenahmeapparatur und die Plausibilität der Anzeigen überprüft. Die eingesetzten Prüfmittel zur Erzeugung und Messung des Teilvolumenstroms und des Probevolumens unterliegen der Prüfmittelüberwachung der TÜV NORD Umwelt- schutz GmbH & Co. KG und werden regelmäßig auf die Richtigkeit ihrer Anzeigen überprüft. Dabei wird sichergestellt, dass die Messunsicherheit der eingesetzten Pro- bevolumenmesseinrichtungen 2 % vom Anzeigewert und die Messunsicherheit der Messgeräte für Druck und Temperatur 1 % vom Anzeigewert nicht überschreiten. Das Labor der TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG führt für den analytischen Teil dieses Messverfahren Kontrollkarten entsprechend DIN EN ISO 17025. Zusätzlich werden bei jeder Probenserie Feldblindwerte bestimmt. Die TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG nimmt regelmäßig an den für Staubin- haltsstoffe angebotenen Ringversuchen teil. 4.3.3 Besondere hochtoxische Abgasinhaltsstoffe (PCDD/PCDF u. ä.) nicht zutreffend 4.3.4 Geruchsemissionen nicht zutreffend Betreiber: Gemeinschaftskraftwerk Hannover GmbH Messbericht Bericht Nr.: 8000 666 992/ 218 EFK 135 / EMS Block 2 Seite 21 von 27
TÜV NORD Umweltschutz nach § 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle 5 Betriebszustand der Anlage während der Messungen 5.1 Produktionsanlage Betriebsweise: kontinuierlicher Dauerbetrieb mit betriebsüblicher Fahrweise. Charakteristische Betriebsgrößen: Volllastbetrieb Datum 12.09.18 Leistungsgrößen Uhrzeit 08:00 -12:00 Generatorleistung MW - Kohlemenge gesamt t/h 58 – 60 Heißdampf Austritt Kessel kg/s 125 – 126 Gasmenge m³/h 652 - 980 Verbrennungsluftstrom: Nm³/h 537.595 Die Betriebsdaten wurden in Form von 0,5 h Protokollen vom Betreiber zur Verfügung gestellt siehe Anlage 5.1 -.5.8 und 6.1 – 6.4. Abweichungen von der genehmigten Betriebsweise: keine 5.2 Abgasreinigungsanlagen Die Abgasreinigungsanlage befand sich zum Zeitpunkt der Messungen im bestim- mungsgemäßen Betrieb. Die wesentlichen Betriebsparameter der Abgasreinigungsanlagen sind in der nachfol- genden Tabelle zusammengefasst. Volllastbetrieb Datum 12.09.18 - Uhrzeit 08:00 -12:00 Entstickung Denox (SCR- Anlage) Menge NH3 am Katalysator kg/h 55 – 56 Druck NH3 v. Regelventil bar 2,46 – 2,56 Temp. NH3 am Regelventil °C 28 - 30 Temp. vor Katalysator °C 289 – 313 Betreiber: Gemeinschaftskraftwerk Hannover GmbH Messbericht Bericht Nr.: 8000 666 992/ 218 EFK 135 / EMS Block 2 Seite 22 von 27
TÜV NORD Umweltschutz nach § 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle Rauchgasentschwefelung (REA) Leistung Zerstäuber KW 390 - 405 Menge Kalkmilch m3/h 3,2 – 3,5 SAG % ca. 87 Dichte Suspension Behälter A kg/l - Dichte Suspension Behälter A kg/l 1,39 – 1,40 Entstaubung (E-Filter) Feld 1 Strom A 2,27 – 12,3 Feld 2 Strom A 2,39 Feld 3 Strom A 2,32 Feld 4 Strom A - Feld 5 Strom A 2,34 Feld 1 Spannung KV 47,6 – 48,4 Feld 2 Spannung KV 38,7 – 39,1 Feld 3 Spannung KV 38,6 – 38,8 Feld 4 Spannung KV 12,1 – 12,2 Feld 5 Spannung KV ca. 36 Betreiber: Gemeinschaftskraftwerk Hannover GmbH Messbericht Bericht Nr.: 8000 666 992/ 218 EFK 135 / EMS Block 2 Seite 23 von 27
TÜV NORD Umweltschutz nach § 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle 6 Zusammenstellung der Messergebnisse und Diskussion 6.1 Bewertung der Betriebsbedingungen während der Messungen Die Emissionsmessungen wurden bei bestimmungsgemäßen Betrieb des Blocks 2 mit Steinkohle ohne Störungen bei Volllast durchgeführt. Die Dampfleistung lag bei 125 – 126 kg/s. Dies entspricht 96 - 98 % der maximal möglichen Leistung des Kessels. Die Forderung der Nr. 5.3.2.2 TA Luft (höchste Emission) ist erfüllt. 6.2 Messergebnisse Die Volumen- und Konzentrationsangaben bei den im folgenden Abschnitt und in den dazugehörigen Anlagen des Messberichts angegebenen Messergebnissen beziehen sich, soweit nicht ausdrücklich anders angegeben, auf den Normzustand (t = 0 °C, p = 101,3 kPa) und trockenes Gas. Gemäß Nr. 5.1.2 TA Luft wurden die Emissionsmassenkonzentrationen auf den Be- zugswert für den Sauerstoffgehalt von 6 Vol.-% umgerechnet. Die Umrechnung wurde nur für die Messperioden vorgenommen, in denen der gemessene Sauerstoffgehalt größer als der Bezugssauerstoffgehalt war, da eine Abgasreinigungseinrichtung vor- handen ist. In den Anlagen 1 – 4 zu diesem Bericht befinden sich die detaillierten Einzelmess- und Rechenwerte der Messungen. Folgende Symbole werden in den nachfolgenden Tabellen verwendet: EM Emissionskonzentration im Zustand Norm, trocken EB Emissionskonzentration im Bezugszustand (6 Vol.-% O2) Vptf Volumenstrom im Betriebszustand VN,f Volumenstrom im Zustand Norm, feucht VN Volumenstrom im Zustand Norm, trocken Q Massenstrom ELV Grenzwert Mittel Mittelwert Max Maximalwert Betreiber: Gemeinschaftskraftwerk Hannover GmbH Messbericht Bericht Nr.: 8000 666 992/ 218 EFK 135 / EMS Block 2 Seite 24 von 27
TÜV NORD Umweltschutz nach § 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle 6.2.1 Messergebnisse vom 12.09.2018, Quecksilber – Probenahme Tab. 6-1: Zusammenstellung der Volumenströme, der Abgasrandbedingungen sowie Messergebnisse der Quecksilbermessungen Probenbezeichnung 1 2 3 4 Mittel Max. ELV Datum 12.09.18 Beurteilungszeitraum von 8:28 9:24 10:15 11:08 bis 9:12 10:08 10:59 11:54 Kennzeichen Betriebszustand 1 1 1 1 für Mittelwert verwendet ja ja ja ja Abgasvolumenstrom VN m³/h 537595 537595 537595 537595 Abgastemperatur °C 114,7 114,1 114,3 114,5 Abgasfeuchte Vol.-% 11,1 11,1 11,1 11,1 O2 Bezug Vol.-% 6 6 6 6 O2 gemessen Vol.-% 6,3 6,2 6,2 6,2 CO2 Vol.-% 12,7 12,8 12,8 12,8 Quecksilber (Hg) EM mg/m³ 0,00051 0,00045 0,00050 0,00049 0,0005 0,0005 EB mg/m³ 0,00052 0,00045 0,00051 0,00050 0,0005 0,0005 0,03 Q g/h 0,27 0,24 0,27 0,27 0,26 0,27 6.3 Messunsicherheiten Probenaufbereitung und aus der Toleranz der Messgeräte resultieren. Die erweiterten Messunsicherheiten (Up) wurden gemäß der in unserem QMH (QSV 00420) beschrie- benen Vorgehensweise gemäß VDI 4219 bzw. DIN EN ISO 20988 mit einem Vertrau- ensniveau von 95 % ermittelt. Um eine richtige Berechnung der gemäß Nr. 2.9 TA Luft dargestellten gerundeten End- ergebnisse zu gewährleisten, wurden die Rechenwerte für Ymax und Up aus den unge- rundeten Rohwerten im Anhang durch Kappung auf die aus Abschnitt 6.2 vorgegebene Anzahl an Nachkommastellen abgerundet. Sie können daher im Einzelfall von der Dar- stellung in Abschnitt 6.2 bzw. im Anhang abweichen. Tab. 6-7: maximale Messwerte, erweiterte Messunsicherheit und Bestimmungsme- thode für die untersuchten Komponenten Ein- Bestimmungs- Messkomponente ymax Up ymax - Up ymax + Up heit methode 12.09.2018 Quecksilber mg/m³ 0,0005 0,00008 0,00 0,00 indirekt verwendete Symbole / Bezeichnungen: direkt = Ermittlung aus Doppelbestimmungen indirekt = Ermittlung auf Grundlage einer Analyse der Teilschritte des Messverfahrens ymax = maximaler (größter) Messwert Up = erweiterte Messunsicherheit mit P = 0,95 Betreiber: Gemeinschaftskraftwerk Hannover GmbH Messbericht Bericht Nr.: 8000 666 992/ 218 EFK 135 / EMS Block 2 Seite 25 von 27
TÜV NORD Umweltschutz nach 8 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle 6.4 Plausibilitätsprüfung Die ermittelten Werte liegen in Anbetracht der Ergebnisse von Messungen an ver- gleichbaren Anlage sowie früheren Messungen an dieser Anlage, der Anlagentechnik und Betriebsweise auf einem niedrigen Niveau. Eine Ursache hierfür konnte nicht Er- mittelt werden. Die kritische Durchsicht ergab, dass die Werte als plausibel anzusehen sind. TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG Der Sachverständige Fachlich Verantwortlicher ES, U. Kleen Dipl.-Ing. F! Gröneweg Betreiber: Gemeinschaftskraftwerk Hannover GmbH Messbericht Bericht Nr.: 8000 666 992/ 218 EFK 135 / EMS Block 2 Seite 26 von 27
TÜV NORD Umweltschutz nach § 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle 7 Anhang – Anlagenübersicht Seite der Anlage Verzeichnis der angewendeten Normen und Richtlinien 1+2 Ermittlung des Abgasvolumenstromes gemäß DIN EN ISO 16911 3 Ermittlung der Konzentration von Quecksilber 4 Bestimmung der Abgasfeuchte 5 Betreiber: Gemeinschaftskraftwerk Hannover GmbH Messbericht Bericht Nr.: 8000 666 992/ 218 EFK 135 / EMS Block 2 Seite 27 von 27
