Guía Ambiental para Termoeléctricas y Procesos de Cogeneración

144 Pages·2006·4.82 MB·Spanish

M I N I S T E R I O
DEL MEDIO AMBIENTE

GUÍA AMBIENTAL PARA
TERMOELÉCTRICAS Y PROCESOS DE
COGENERACIÓN
PARTE AIRE Y RUIDO

1
4 Presentar los métodos y procedimientos para la estimación y medición de
las emisiones atmosféricas y ruido a partir de procesos de generación
1. INTRODUCCION
termoeléctrica y cogeneración
1.1 PRESENTACIÓN 4 Presentar los métodos y procedimientos para el monitoreo y estimación de
los efectos ambientales de las emisiones atmosféricas y la difusión del ruido

sobre la calidad del aire.
Con base en los postulados del desarrollo sostenible y el mejoramiento

de la calidad ambiental, esta guía establece los métodos y

procedimientos para la evaluación integral y el monitoreo y seguimiento
de las emisiones atmosféricas, la calidad del aire y ruido en plantas de
generación termoeléctrica y procesos de cogeneración.

El objetivo general de la guía es brindar a los usuarios, propietarios de
proyectos, operadores, contratistas, consultores y autoridades
ambientales una herramienta efectiva de consulta y orientación
conceptual que facilite el proceso de gestión ambiental en cuanto el
componente aire y ruido.

Para el cumplimiento de los objetivos, la guía se ha estructurado de
acuerdo con el desarrollo secuencial de las fases que comprenden el
análisis ambiental del componente en cuestión, previa definición de la
política ambiental, el programa de gestión ambiental y el marco jurídico
nacional.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

4 Proveer una herramienta práctica para la evaluación del componente aire y
ruido, que permita la toma de decisiones respecto a las actividades de
generación termoeléctrica y cogeneración que lo puedan afectar
4 Presentar la estructura del programa de gestión ambiental, aplicable al
componente aire y ruido
4 Agrupar el marco normativo aplicable para la evaluación ambiental y
monitoreo y seguimiento del recurso aire y ruido, para el sector
termoeléctrico y procesos de cogeneración
4 Presentar el marco normativo internacional de referencia aplicable para la
evaluación ambiental y monitoreo y seguimiento del recurso aire y ruido,
para el sector termoeléctrico y procesos de cogeneración
Guía Ambiental para Termoeléctricas y Procesos de Cogeneración - Parte Aire y Ruido
Versión 01 Enero de 1999 TAR 1-1 Página 1-2
TAR 4-10 Normas de calidad del aire
TAR 4-11 Aplicación del principio de rigor subsidiario
1.2 CONTENIDO DE LA GUÍA
TAR 4-12 Sanciones y medidas de policía

TAR 1 INTRODUCCIÓN
TECNOLOGÍAS DE GENERACIÓN Y
TAR 1-1 Presentación TAR 5
COGENERACIÓN TERMOELÉCTRICA
TAR 1-2 Contenido de la guía
TAR 5-1 Introducción

TAR 5-2 Turbinas a gas

TAR 5-3 Turbinas a vapor en ciclo Rankine
INSTRUCCIONES PARA EL USO DE TAR 5-4 Ciclo combinado
TAR 2
LA GUÍA TAR 5-5 Motores reciprocantes
TAR 5-6 Cogeneración
TAR 2-1 Temas básicos de la guía
TAR 5-7 Nuevas tecnologías de generación
TAR 2-2 Uso de la guía
TAR 2-3 Recomendaciones

TIPOS DE CONTAMINANTES E
TAR 6
IMPACTO AMBIENTAL
TAR 3 POLÍTICA Y GESTIÓN AMBIENTAL
TAR 6-1 Introducción
TAR 3-1 Política ambiental
TAR 6-2 Emisiones de contaminantes por combustible
TAR 3-2 Estructura de gestión ambiental
TAR 6-3 Combustibles por tecnología

TAR 6-4 Fuentes de emisiones atmosféricas

TAR 6-5 Fuentes de ruido
TAR 4 MARCO NORMATIVO

TAR 4-1 Introducción
MEDICIÓN Y EVALUACIÓN DE LAS
TAR 4-2 Constitución Política Nacional TAR 7
EMISIONES ATMOSFÉRICAS
Leyes del Congreso de la República y Decretos
TAR 4-3
con fuerza de Ley TAR 7-1 Introducción
TAR 4-4 Licenciamiento ambiental TAR 7-2 Balances de masa
TAR 4-5 Competencias y requerimientos TAR 7-3 Factores de emisión
Normatividad sobre el control de la TAR 7-4 Medición de las emisiones
TAR 4-6
contaminación atmosférica TAR 7-5 Medición del ruido
TAR 4-7 Normas de emisión de contaminantes
TAR 4-8 Normas sobre calidad de los combustibles
SISTEMAS DE CONTROL DE
TAR 4-9 Normas de emisión de ruido TAR 8
EMISIONES ATMOSFÉRICAS Y RUIDO
Guía Ambiental para Termoeléctricas y Procesos de Cogeneración - Parte Aire y Ruido
TAR 2-1 Página 2-3
Versión 01 Enero de 1999
TAR 8-1 Introducción
TAR 8-2 Control de la emisión de material particulado
TAR 8-3 Control de la emisión de SOx
TAR 8-4 Control de la emisión de NOx
TAR 8-5 Control del ruido

MONITOREO Y ESTIMACIÓN DE LOS
TAR 9 EFECTOS SOBRE LA CALIDAD DEL
AIRE
TAR 9-1 Introducción
TAR 9-2 Métodos de medición de la calidad del aire
TAR 9-3 Modelos de dispersión
TAR 9-4 Modelación de los niveles de ruido

TAR 10 GLOSARIO

TAR 11 BIBLIOGRAFÍA

Guía Ambiental para Termoeléctricas y Procesos de Cogeneración - Parte Aire y Ruido
TAR 2-1 Página 2-4
Versión 01 Enero de 1999
2. INSTRUCCIONES PARA EL USO DE LA GUIA

2.1 TEMAS BÁSICOS DE LA GUÍA
La guía se encuentra dividida en 11 capítulos, cuyo contenido se 2 A partir de una tecnología de generación de
presenta en la Sección TAR 1-1 (página 1-2). energía y el combustible utilizado
La nomenclatura utilizada para la guía es la siguiente:

Puede encontrar la siguiente información:
⎣ Descripción tecnológica
TAR 3-4
⎣ Tipos de contaminantes
⎣ Impacto ambiental originado
Identifica la sección dentro
En este caso, consulte la TABLA 2- 1, en donde encuentra el número
del capítulo, entre 0 y 99
del capitulo, la sección y el número de página correspondiente.
Identifica el capítulo Seleccione el temas de interés y consulte
de la guía, entre 1 y 11
Por ejemplo:
Corresponde a proyectos Se requiere consultar los contaminantes generados por una empresa de
termoeléctricos parte aire y ruido generación termoeléctrica, cuya tecnología es Ciclo combinado, que
opera con Gas Natural como combustible :

a) Identifique en la TABLA 2- 1 la tecnología y el combustible
2.2 USO DE LA GUÍA correspondiente
Para hacer uso de la guía, el lector tiene las siguientes alternativas: b) En la misma tabla ubique la columna correspondiente a los tipos de
contaminantes, en ella encontrará el número del capitulo, la sección
y el número de página así:

TAR 6 -2 Pág.6-9
1 Buscar en el “Contenido de la guía” el tema de
interés y consultar c) Consulte el tema de interés

TABLA 2- 1 Búsqueda de información a partir de la tecnología de generación

Tecnología Combustible Descripción de la tecnología Tipos de contaminantes Impacto ambiental
Turbina a Gas Gas Natural TAR 5-2 Pág. 5-2 TAR 6-2 Pág. 6-9 TAR 6-1 Pág. 6-2, 6-6 y 6-7
Guía Ambiental para Termoeléctricas y Procesos de Cogeneración - Parte Aire y Ruido
TAR 2-1 Página 2-5
Versión 01 Enero de 1999
Fuel Oíl No 2 TAR 6-1 Pág. 6-2, 6-4 a 6-7
Gas Natural TAR 6-1 Pág. 6-2, 6-6 y 6-7
Ciclo Stig TAR 5-2 Pág. 5-3 TAR 6-2 Pág. 6-9
Fuel Oíl No 2 TAR 6-1 Pág. 6-2, 6-4 a 6-7
Carbón TAR 6-1 Pág. 6-2 a 6-7
Gas Natural TAR 6-1 Pág. 6-2 y 6-6 a 6-7
Fuel Oíl No 2 TAR 6-1 Pág. 6-2 y 6-4 a 6-7
Turbina a Vapor Fuel Oíl No 6 TAR 5-3 Pág. 5-4 TAR 6-2 Pág. 6-9 TAR 6-1 Pág. 6-2 a 6-7
Crudo de Castilla TAR 6-1 Pág. 6-2 a 6-7
Biomasa TAR 6-11 Pág. 6-2 a 6-4 y 6-6 a 6-7
Residuos Pesados TAR 6-1 Pág. 6-2 a 6-7
Gas Natural TAR 6-1 Pág. 6-2, 6-6, y 6-7
Ciclo Combinado TAR 5-4 Pág. 5-5 TAR 6-2 Pág. 6-9
Fuel Oíl No 2 TAR 6-1 Pág. 6-2 y 6-4 a 6-7
Gas Natural TAR 6-1 Pág. 6-2 y 6-6 a 6-7
Motores Fuel Oíl No 2 TAR 5-5 Pág. 5-6 TAR 6-2 Pág. 6-9 TAR 6-1 Pág. 6-2 y 6-4 a 6-7
Fuel Oíl No 6 TAR 6-1 Pág. 6-2 a 6-7
Carbón TAR 6-1 Pág. 6-2 a 6-7
IGCC Biomasa TAR 5-7 Pág. 5-8 TAR 6-2 Pág. 6-9 TAR 6-1 Pág. 6-2 a 6-4 y 6-6 a 6-7
Residuos Pesados TAR 6-1 Pág. 6-2 a 6-7
Carbón TAR 6-1 Pág. 6-2 a 6-4 y 6-6 a 6-7
AFBC TAR 5-7 Pág. 5-9 TAR 6-2 Pág. 6-9
Biomasa TAR 6-1 Pág. 6-2 y 6-7
Carbón TAR 6-1 Pág. 6-2 a 6-4 y 6-6 a 6-7
PFBC TAR 5-7 Pág. 5-9 TAR 6-2 Pág. 6-9
Biomasa TAR 6-1 Pág. 6-2 y 6-7
Guía Ambiental para Termoeléctricas y Procesos de Cogeneración - Parte Aire y Ruido
TAR 2-2 Página 2-6
Versión 01 Enero de 1999
3 A partir de un tipo de contaminante atmosférico,
generado en el proceso de generación termoeléctrica

Puede encontrar la siguiente información:
⎣ Métodos para la medición y estimación de la emisión del
contaminante dado
⎣ Métodos para realizar el monitoreo y la estimación sobre la calidad
del aire del contaminante dado
⎣ La normatividad nacional vigente y la normatividad internacional
sobre emisiones y calidad del aire del contaminante dado
⎣ Los sistemas utilizados para el control del contaminante dado.
En este caso consulte la TABLA 2- 2 en donde encuentra el número del
capitulo, la sección y el número de página correspondiente, seleccione
el temas de interés y consulte
Por ejemplo :
Siguiendo con el caso de una planta en ciclo combinado que opera con
Gas Natural, se requiere conocer la normatividad vigente sobre calidad
del aire para los NOx
a) Identifique en la TABLA 2- 2 la columna correspondiente a la
normatividad

b) En la misma tabla ubique la columna correspondiente a los NOx, en
ella encontrará el número del capitulo, la sección y el número de
página así:
TAR 4 -10 Pág.4-16
c) Consulte el tema de interés

Guía Ambiental para Termoeléctricas y Procesos de Cogeneración - Parte Aire y Ruido
TAR 2-2 Página 2-7
Versión 01 Enero de 1999
TABLA 2- 2 Búsqueda de información a partir del contaminante

Parámetro Partículas NOx SOx Otras sustancias Ruido
Emisiones:
Balances de masa TAR 7-2 Pág.7-2 y 7-6 -------- TAR 7-2 Pág.7-2 y 7-6 TAR 7-3 Pág. 7-6 -------------
Factores de emisión TAR 7-3 Pág. 7-9 a 7-18 TAR 7-3 Pág. 7-9 a 7-17 TAR 7-3 Pág. 7-9 a 7-17 TAR 7-4 Pág. 7–12 y 7-17 -------------
Medición directa de las TAR 7-4 Pág. 7-21, 7-27 a TAR 7-4 Pág. 7–21 y 7-32 a TAR 7-4 Pág. 7-21, 7-29 a TAR 7-5 Pág. 7-38 a
TAR 7-4 Pág. 7–36 y 7-37
emisiones 7-28 y 7-36 a 7-37 7-37 7-31, 7-35 y 7-37 7-41
Calidad del aire
TAR 9-2 Pág. 9-2, 9-4 a 9-5 TAR 9-2 Pág. 9-2, 9-6 a 9-7 y TAR 9-2 Pág. 9-2, 9-5 a 9-6
Medición TAR 9-2 Pág.9-2 y 9-10 -------------
y 9-9 a 9-10 9-9 a 9-10 y 9-10
TAR 9-3 Pág. 9-11 y 9-21 a TAR 9-3 Pág. 9-11 y 9-21 a TAR 9-3 Pág. 9-11 y 9-21 a TAR 9-3 Pág. 9-11 y 9-21 a TAR 9-4 Pág. 9-25 a
Estimación
9-24 9-23 9-23 9-23 9-28
Normatividad TAR 4-7 Pág. 4-12
Emisiones TAR 4-7 Pág. 4-11 Guías del Banco Mundial TAR 4-7 Pág. 4-11 ------------- -------------
TAR 4-9 Pág. 4-13 a
Calidad del aire TAR 4-10 Pág. 4-16 TAR 4-10 Pág. 4-16 TAR 4-10 Pág. 4-16 TAR 4-10 Pág. 4-16
4-15
TAR 8-5 Pág. 8-13 a
Sistemas de control TAR 8-2 Pág. 8-2 a 8-6 TAR 8-4 Pág. 8-9 a 8-12 TAR 8-3 Pág. 8-7 a 8-8 ---------
8-16

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TAR 2-2 Página 2-8
Versión 01 Enero de 1999
2.3 RECOMENDACIONES

(cid:9) La GUÍA no sustituye ni simplifica los procesos de gestión ambiental
establecidos por las autoridades ambientales.
(cid:9) La GUÍA unifica y agiliza criterios para el desarrollo del sistema de
gestión ambiental.

(cid:9) Para la aplicación de cualquier método de medición y estimación de
los diferentes parámetros propuestos en la GUÍA, es importante que
el usuario se ubique dentro del contexto del proyecto particular,
analizando las condiciones, técnicas, operativas y ambientales
específicas, determinando la validez de la aplicación en cuestión.
(cid:9) Para la ampliación de los conceptos, métodos y normas, el lector
podrá tomar como referencia la bibliografía citada entre paréntesis
cuadrado y listada en el capitulo 11 u otras fuentes especializadas.
(cid:9) La GUÍA contiene las normas ambientales vigentes al momento de
su edición, el usuario deberá revisar periódicamente los cambios
realizados a las normas ambientales por la autoridad competente.

Guía Ambiental para Termoeléctricas y Procesos de Cogeneración - Parte Aire y Ruido
Versión 01 Enero de 1999 TAR 3-1 Página 3-9
políticas de producción limpia. Específicamente para el sector eléctrico
3. POLÍTICA Y GESTION AMBIENTAL
colombiano se pueden mencionar los siguientes convenios [34]:
3.1 POLÍTICA AMBIENTAL
“Convenio marco de concertación para una
Desde la constitución política de 1991, Colombia enmarca su política
producción limpia”
ambiental en el principio de desarrollo humano sostenible y asigna al
Establece los lineamientos básicos para la elaboración de convenios de concertación
Estado y a todas las personas la obligación de proteger y conservar los
sectoriales.
recursos naturales de la Nación (Constitución Nacional artículos 79, 80
Participantes: el Gobierno Nacional, a través del Ministerio del Medio Ambiente, los
y 95). Las acciones encaminadas a proteger, conservar y recuperar el Gremios Empresariales y el sector Público Minero Energético
medio ambiente son tarea conjunta entre el Estado, el sector privado, la
Fecha: 5 de junio de 1995
comunidad y las organizaciones no gubernamentales.
• Políticas de producción limpia
“Convenio Interadministrativo entre el Ministerio del Medio
De acuerdo con la Política Nacional Ambiental fijada mediante el
Ambiente y el Ministerio de Minas y Energía”
documento CONPES 2750 de 1994, la promoción de una producción
Establece entre sus objetivos adelantar la ejecución de la política minero-energética
limpia conducirá a un cambio tecnológico que permitirá reorientar las
de modernización y reconversión industrial y ambiental, así como realizar acciones
tendencias no sostenibles de la producción, la optimización de procesos efectivas y eficaces en relación con el manejo, aprovechamiento, conservación,
productivos y los sistemas de gestión ambiental. recuperación y protección de los recursos naturales y el medio ambiente, y adoptar
métodos de explotación y producción sostenibles. Se define entre las áreas
prioritarias de acción el programa de producción limpia.
El objetivo es introducir la dimensión ambiental en los sectores productivos y Fecha: 20 de septiembre de 1995
reorientarlos hacia formas de gestión y uso de tecnologías ambientalmente
limpias, que aumenten la eficiencia en el uso de recursos energéticos e
hídricos, sustituyan insumos, optimicen procesos o modifiquen productos y
reduzcan la producción de desperdicios [38]. “Convenio de Concertación para una Producción más
Limpia con el Sector Eléctrico”

La política de producción limpia, enfocada hacia el sector energético, Establece un acuerdo de voluntades que apoyará acciones concretas y precisas que
conduzcan al mejoramiento de la gestión pública y empresarial y al control y
tiende a fomentar el uso de energéticos más limpios como el gas, al
reducción de la contaminación.
manejo de la demanda final de energía mediante el aumento en la
Participantes: el Ministerio del Medio Ambiente y el Ministerio de Minas y Energía y
eficiencia energética y uso racional, y al fomento de fuentes no las empresas públicas y privadas del Sector Eléctrico Colombiano
convencionales, como las briquetas de carbón y la leña procedente de Fecha: 29 de octubre de 1997

bosques dendroenergéticos, sistemas a base de energía solar y eólica,
siempre y cuando sean viables económica y ambientalmente. Se dará
prioridad al control de las emisiones atmosféricas y manejo de residuos Dentro de los compromisos adquiridos a través de estos convenios, por
sólidos de las plantas termoeléctricas y a la reforestación de las el sector termoeléctrico, se tiene la formulación de un programa de
cuencas aportantes a proyectos hidroeléctricos. reconversión a tecnologías limpias del parque térmico colombiano con
base en el planeamiento estratégico sectorial. Para tal fin,
ECOCARBON y la UPME (Unidad de Planeamiento Minero Energético),
• Convenios de producción limpia
emprendieron el trabajo relacionado con la formulación estratégica del
Con base en el principio de desarrollo humano sostenible, se han Plan de Reconversión a Tecnologías Limpias PRTL, el cual dentro
establecido convenios que propenden por el establecimiento de de sus objetivos comprende la elaboración de un diagnóstico de la
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