Huipputekniikalla voimalaitosten päästöt alas

Teksti: Reima Rynö

Voimalaitosten päästöjen vaikutukset kaupungin ilmanlaatuun on saatu vuosikymmeniä jatkuneen pitkäjänteisen työn tuloksena nykyiselle erittäin alhaiselle tasolle. Nyt Helen on investoinut lähes 20 miljoonaa euroa voimalaitosten savukaasupäästöjen vähentämiseen.

Ensi vuoden tammikuussa voimaan astuva teollisuuspäästödirektiivi kiristää voimalaitosten hiukkasten, rikinoksidien ja typenoksidien päästörajoja monelta osin alle puoleen nykyisestä. Hiukkaspäästöt ovat entuudestaan olleet erittäin alhaiset ja jo valmiiksi uusien päästörajojen alapuolella. Hiilivoimaloiden rikinpoistolaitoksia on säädetty tehokkaammiksi. Typenoksidipäästöjen (NOx) vähentäminen on kuitenkin vaatinut merkittäviä toimenpiteitä.

Valtaosa investoinneista on tehty Salmisaaren ja Hanasaaren voimalaitosten NOx-päästöjen vähennykseen. Salmisaareen on toteutettu typenoksidit savukaasuista jälkikäteen puhdistava, parasta käytettävissä olevaa tekniikkaa edustava SCR-katalysaattori (Selective Catalytic Reduction). Hanasaaressa typenoksidit puhdistetaan voimalaitoskattilassa SNCR-urearuiskutusjärjestelmällä (Selective Non-Catalytic Reduction).

Haitalliset typenoksidit muunnetaan molemmissa menetelmissä haitattomaksi typpikaasuksi – samaksi, jota hengitysilmastamme on muutenkin suurin osa. Näin saadaan jo nykyisellään alhaisia ympäristövaikutuksia vielä merkittävästi pienemmiksi.

Typenoksideista typpeä kemiallisessa reaktiossa

Typenoksidit muuntuvat typeksi kemiallisessa reaktiossa, johon tarvitaan ammoniakkia. Turvallisuussyistä Helenin järjestelmissä käytetään ammoniakin sijaan turvallista ureaa, josta voidaan tuottaa kulloinkin prosessin tarvitsema pieni ammoniakkimäärä paikan päällä voimalaitoksella suoraan kulutukseen. Näin vältetään täysin ammoniakin tai ammoniakkivesiliuoksen säiliöautokuljetukset sekä varastointi kaupunkialueella. Ureavesiliuosta tuodaan voimalaitoksille rekoilla muutamia kertoja viikossa.

Katalyyttireaktori korkeuksissa

Salmisaaren SCR-menetelmässä ureavesiliuos hajotetaan kuuman höyryn avulla ammoniakkipitoiseksi vesihöyryksi, joka sumutetaan savukaasukanavaan ennen katalyyttireaktoria. Reaktorin sisällä on kaksi katalyyttitasoa – katalyyttimateriaalilla pinnoitettuja teräslevyjä, joiden välistä ammoniakkihöyryn ja savukaasun seos virtaa, pelkistäen typenoksidit typpikaasuksi. Ammoniakki kuluu prosessissa, eikä sitä kulkeudu savupiippuun asti.

Salmisaaren voimalaitoksella katalysaattori edellytti mittavia rakennustöitä. Uusi katalyyttireaktori, jonka sisällä savukaasut puhdistuvat typenoksideista, rakennettiin korkealle teräspilareiden varaan olemassa olleen hiukkassuodatinrakennuksen yläpuolelle. Tarkkasilmäisimmät saattavat havaita tämän kauniinruskean teräsrakennelman Länsiväylältä auton tai bussin ikkunasta.

Lisäksi voimalaitosalueelle rakennettiin urean vastaanottoasema säiliöineen, putkisilta sekä uusi laitetila ureasta ammoniakkia tuottaville laitteille olemassa olleen rakennuksen yläpuolelle.

Ureaa voimalaitoskattilaan

Hanasaaren SNCR-menetelmässä urea sumutetaan voimalaitoskattilaan, jonka kuumuudessa se hajoaa ammoniakiksi ja reagoi typenoksidien kanssa. Myöskään Hanasaaressa ammoniakkia ei pääse piippuun ja siten taivaalle asti kulkeutumaan.

Myös Hanasaaressa on säiliöauton purkupaikka ja ureasäiliöt. Niiden lisäksi on asennettu apulaitteineen kymmeniä ureasuuttimia, joilla urea ruiskutetaan voimalaitoskattilaan. Kaikki Hanasaaren laitteet on saatu mahdutettua olemassa olevan voimalaitosrakennuksen sisälle.

Testaukset edenneet pitkälle

Molemmissa voimalaitoksissa laitteiden testaukset ovat edenneet jo pitkälle. Lisäksi maakaasukäyttöisessä Vuosaaren A-voimalaitoksessa on tehty pienempiä investointeja kaasuturbiinien polttoteknisiin parannuksiin typenoksidien vähentämiseksi uusien päästörajojen mukaisiksi.

Helenin energiantuotanto on kasvanut 1990-luvulta tähän päivään, mutta silti päästöt ovat pienentyneet merkittävästi tänä aikana. Uusin ympäristöinvestointi tuo vielä parannuksen ennestäänkin hyvään tasoon.