Turpeen polton päästöt

Tavoitteena oli selvittää turpeen poltossa syntyvien kaasumaisten ja kiinteiden päästöjen muodostumiseen vaikuttavia tekijöitä eri polttotavoilla sekä tehdä yhteenveto nykyisestä eri päästökomponenttien määriä ja muodostumista koskevasta tietämyksestä. Tutkimuksessa tarkasteltiin Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen (VTT) polttoaine- ja polttotekniikan laboratoriossa tehtyjen laitosmittausten tuloksia päästöjen muodostumisen kannalta. Apuna käytettiin regressioanalyysia. Polttoaineen tuhkan höyrystyvyys ja tuhkan hiukkaskokojakauma vaikuttavat polton metallipäästöihin. Suurin osa polttoaineessa sisäänsyötetystä rikistä muuttuu rikkidioksidiksi ja menee puhdistamatta savukaasujen mukana ulos. Osa rikistä (0-44 %) sitoutuu tuhkaan. Sitoutumiseen vaikuttavat polttotekniikka, polttoaineen tuhkapitoisuus sekä tuhkan emäksisyys. Kattilan kuormituksen nousu vaikuttaa rikkidioksidipäästöihin, esim. 3 MW:n leijukerrospolttolaitoksessa kuormituksen nousu 65 %:sta 90 %:iin lisäsi rikkidioksidipäästöä 10 mg/MJ. Typen oksidien muodostumiseen vaikuttavat polttoaineen typpipitoisuus, palamisolot sekä polttolämpötila. Turpeen pölypoltossa low-NOx -polttimella vaiheistusilmakertoimen muutos 0,7:stä 0,8:ksi lisäsi typen oksidien pitoisuutta 265 mg/m3n. Hienompirakeista (keskim. raekoko 0,177 mm) turvetta poltettaessa typen oksidien päästöt olivat vaiheistusilmakertoimen arvoilla 0,5-0,75 pölypolttokokeissa kolmanneksen suurempia kuin karkeampaa (keskim. raekoko 0,265 mm) turvetta poltettaessa. Tulipesän tehotiheyden kasvu lisää typen oksidien päästöjä. Aikaisemmin typen oksidien päästöjä mitattaessa ovat dityppimonoksidipäästöt (N2O) jääneet ottamatta huomioon. Alustavissa tutkimuksissa niitä on löytynyt turpeen poltossa 5-50 mg/MJ. Orgaanisten yhdisteiden päästöjä syntyy epätäydellisessä palamisessa. Pienkattiloiden (keskuslämmityskattilat, kamiinat) polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen (PAH) päästö polttoaine-energiaa kohti laskettuna voi olla suurimmillaan 500-5 000-kertainen turvetta polttavien voimalaitosten PAH-päästöihin nähden. Hiilivetypäästöt kasvavat, kun palamistehokkuus pienenee.