Moontlikhede van ST Kompleks Technologies op Fly Ash

ABSTRAKTE

ST Toerusting & Technology LLC (STET) bedryf sedertdien kommersiële vliegasveredelingstelsels 1995. STET se elektrostatiese veredelingstegnologie verminder die koolstofinhoud van steenkoolvliegas, die vervaardiging van 'n konsekwente, lae koolstofas vir gebruik as plaasvervanger vir sement. Vliegas met koolstofvlakke > 25% is gebruik om proDuce-as met 'n beheerde koolstofvlak van 2 ± 0.5%. 'N Koolstofryke produk word gelyktydig vervaardig om die brandstofwaarde van die koolstof te herwin.

STET se nuutste projek in Pole wat 'n nat- omskakeling van asversameling en 'n STET-koolstofafskeider is in Mei suksesvol in gebruik geneem 2010.

1.KWALITEITSBEPERKENDE BESKIKBARE BETONGRAADVLIEGAS

Van die ongeveer 70 miljoen ton vliegas wat elke jaar by Amerikaanse steenkoolkragsentrales opgewek word, net oor 14 miljoen ton word as sementvervanger in betonproduksie gebruik. Baie van hierdie verwerpte vliegas voldoen nie aan chemiese en fisiese spesifikasies vir gebruik in beton nie. 'N Soortgelyke situasie kom in Europa voor. Terwyl sommige van hierdie as van gehalte gebruik word as strukturele vulmateriaal of vir ander lae-waarde gebruike, baie daarvan word eenvoudig in stortingsterreine of afvaldamme weggegooi.

'N Oormatige hoeveelheid onverbrande koolstof in vliegas is die algemeenste probleem. Die American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) en Europese standaarde (EN 450 Kategorie A) vereis dat die hoeveelheid onverbrande koolstof in vliegas, gemeet deur verlies aan ontsteking (LOI) nie oorskry nie 5% volgens gewig. Maar, begin in die middel van die 1990's, die installering van verpligte NOx-beheertoerusting by steenkoolkragsentrales het die koolstof verhoog (LOI) inhoud van baie van die voorheen bemarkbare vliegas. Verdere vereistes om NOx en ander kragstasievrystellings te verminder, het gelei tot die besoedeling van vliegas met ammoniak. As gevolg hiervan, terwyl die begrip van die voordele van die gebruik van vliegas in beton steeds toeneem, die beskikbaarheid van geskikte kwaliteit vliegas neem af. Prosesse om vliegas van gehalte ekonomies te bevoordeel, is dus ook van toenemende belang vir die krag- en betonbedrywe. Separation Technologies het baanbrekerswerk gedoen in sulke prosesse vir die verwydering van koolstof en ammoniak uit vliegas.

2.ST TOERUSTING & TEGNOLOGIE LLC TEGNOLOGIE OORSIG

2.1. Vlieg as koolstof skeiding

In die STET koolstofskeiding (Figuur 1), materiaal word gevoer in die dun gaping tussen twee parallelle planêre elektrodes. Die deeltjies is triboelectrically gehef deur globaal kontak. Die positief gelaaide koolstof en die negatief gelaaide mineraal word aangetrokke tot teenoorgestelde elektrodes. Die deeltjies word dan deur 'n aaneenlopende bewegende gordel opgevee en in teenoorgestelde rigtings oorgedra. Die gordel beweeg die deeltjies langs elke elektrode na die teenoorgestelde eindes van die skeider. Die hoë gordel spoed ook in staat stel baie hoë deursette, tot en met 40 ton per uur op 'n enkele skeierbladsy. Die klein gaping, hoë spanning veld, toonbank huidige vloei, kragtige deeltjie-deeltjie-roering en selfreinigende werking van die band op die elektrodes is die kritieke kenmerke van die STET-skeier. Deur beheer van verskeie proses parameters, soos gordel spoed, voed punt, en voerkoers, die STET proses produseer lae LOI vlieg as by koolstofinhoud van minder as 3.5% van voervliegas wat wissel in LOI van 5% om oor 25%.

Vye. 1. ST Skeier

Die Verdelerblad ontwerp is relatief eenvoudig en kompakte. 'N Masjien wat ontwerp is om te verwerk 40 Ton per uur is ongeveer 9 m (30 Ft.) lank, 1.5 m (5 Ft.) wye, en 2.75 m (9 Ft.) hoë. Die gordel en geassosieerde rollers is die enigste bewegende dele. Die elektrodes staan stil en bestaan uit 'n gepaste duursame plastiekmateriaal. Die band is van plastiek gemaak. Die skeier se kragverbruik is onder 1 kilowatt-uur per ton van die materiaal verwerk met die meeste van die krag wat verbruik word deur twee motors ry die gordel.

Die proses is heeltemal droog, benodig geen bykomende materiale anders as die vliegas nie en produseer geen afvalwater of lugvrystellings nie. Die herwinde materiale bestaan uit vliegas wat in koolstofinhoud verminder word tot vlakke wat geskik is vir gebruik as 'n pozzolanic mengsel in beton, en 'n hoë koolstoffraksie nuttig as brandstof. Aanwending van beide produk strome bied 'n 100% oplossing vir fly ash beskikking probleme.

2.2. Herwinde brandstofwaarde van hoëkoolstofvliegas

Benewens die lae koolstofproduk, handelsmerk met die naam ProAsh® , vir gebruik in beton, die STET skeidingsproses herstel ook andersins vermorste ongebrande koolstof in die vorm van koolstofryke vliegas, drankwinkel EcoTherm™ . EcoTherm™ het beduidende brandstof waarde en kan maklik teruggekeer word na die elektriese krag plant gebruik die STET EcoTherm™ Terugkeerstelsel om die steenkool wat by die aanleg gebruik word, te verminder. Wanneer EcoTherm™ verbrand in die hulpprogram ketel, die energie van ontbrand is omgeskakel na hoë druk / hoë temperatuur stoom en dan om elektrisiteit by die dieselfde doeltreffendheid as steenkool, tipies 35%. Die omskakeling van die herwinde termiese energie na elektrisiteit in STET's se EcoTherm™ Terugkeer stelsel is twee tot drie keer hoër as dié van die mededingende tegnologie waar die energie herstel word as lae-graad hitte in die vorm van warm water wat gesirkuleer word na die ketel voer water stelsel. EcoTherm™ word ook gebruik as 'n bron van alumina in sementkilns, verplaas die duurder bauxiet wat gewoonlik lang afstande vervoer word. Gebruik van die hoë koolstof EcoTherm™ as óf by 'n kragsentrale óf 'n sementkiln, maksimeer die energie herstel van die gelewer steenkool, die vermindering van die behoefte om te myn en vervoer bykomende brandstof na die fasiliteite.

Vye. 2. EcoTherm™ Terugkeer stelsel

STET se konstellasie-kragbronopwekking Brandon Shores, SMEPA R.D. Volgende dag, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energie Wes-Burton, en RWEnpower Aberthaw-aanlegte, almal sluit EcoTherm in™ Terugkeer stelsels (Figuur 2). Die nuutste installasie van 'n STET-koolstofafskeider in Pole sal ook 'n EcoTherm insluit™ Terugkeer stelsel. Die noodsaaklike komponente van die stelsel word in Figuur aangebied 2. EcoTherm™ word droog oorgedra na 'n filterontvanger oor die steenkoolbande. Om te verhoed dat dit rondstof 7-10 wt% water word by die

EcoTherm™ in 'n hoëspoedpenmenger voordat dit op die steenkool op die band val terwyl die steenkool na meulens vervoer word.

2.3. ST Ammoniak Verwydering Proses

Kragsentrales verhoog die gebruik van ammoniakinspuiting om NOx- en SO3-uitstoot te versag. NOx in die rookgas word verminder deur reaksie met ammoniak onder sekere omstandighede deur Selective Catalytic (SCR) of selektiewe nie-katalitiese (SNCR) Stelsels. Terwyl ammoniak in hierdie prosesse verbruik word, sommige oortollige ammoniak is nodig vir behoorlike beheer van die NOx. Enige oorblywende ammoniakafsettings op vliegas in tipiese koue-kant elektrostatiese neerslagasversamelingstelsels. Om deeltjies of SO te verminder3 aerosol uitstoot, ammoniak word net voor die neerslae in die rookgas ingespuit, wat lei tot ammoniumsulfate wat op die vliegas neersit. Terwyl ammoniakas nie nadelig is vir konkrete prestasie nie, wanneer die ammoniakas gemeng word met die alkaliese sement in die vervaardiging van beton, die ammoniak word vervlugtig wat werkers in gevaar stel.

Om ammoniak as gas uit die vliegas te verwyder, die ST-proses gebruik dieselfde fundamentele chemiese reaksie wat lei tot ammoniakvrystelling in beton. Bevryding van ammoniak van vliegas vereis dat die ammoniumion – molekulêre ammoniak ewewig word verskuif ten gunste van ammoniak deur die teenwoordigheid van alkali. Vliegas met natuurlik hoë alkaliniteit benodig geen bykomende alkali nie. Vir minder alkaliese as, enige sterk alkali sal dien. Die goedkoopste bron van alkali is kalk (Cao). Die reaksie van ammoniumsoute met kalk bevrydende ammoniak word sterk bevoordeel deur chemiese ewewig. Die chemiese reaksie vind vinnig plaas sodra die verbindings opgelos is.

Vye. 3: STET Ammoniak Verwydering Stelsel

'N Skematiese diagram van die ST-ammoniakverwyderingsproses word in Figuur getoon 3. Ash, water en kalk in beheerde verhoudings word aan 'n menger gemeet. Om vinnige vermenging en eenvormige verspreiding van die bygevoegde water en alkali te verseker, 'n hoë intensiteit menger word gebruik. 'N Lae intensiteit toestel soos 'n pug meul word gebruik as 'n sekondêre menger om goeie lugkontak te verskaf om die vervoer van ammoniak uit die grootste deel van die as moontlik te maak. Aangesien die voginhoud van die as baie laag is, die materiaal vloei deur hierdie menger as 'n hoogs geroer droë poeier. Ammoniakgas versamel in beide die hoë en

Laespoedmengers word herwin na die opwekkingseenheid Rook.

Die gedeammonieerde as word gedroog deur die materiaal deur 'n flitsdroër oor te dra om oortollige water te verwyder. Finale astemperature van ongeveer 65ºC (150oF) is voldoende om 'n heeltemal gratis te produseer- Vloei droë produk.

Die proses herstel 100% van die vliegas behandel en die gevolglike as voldoen aan alle spesifikasies vir gebruik in beton. STET se ammoniakverwyderingsproses kan alleen of in kombinasie met die maatskappy se koolstofskeidingstegnologie gebruik word. Hierdie modulêre benadering bied die laagste koste oplossing vir die behandeling van andersins onbruikbare vliegas.

Hierdie kommersiële skaal operasie kan hanteer tot

47 ton per uur besmette as, die vermindering van die ammoniakinhoud tot minder as 75 mg/kg. Volskaalse STET ammoniakverwyderingstelsels werk nou by Jacksonville Electric Authority SJRPP, TEC Groot Buiging, en RWE npower Aberthaw-asverwerkingsfasiliteite.

3. STET ASH VERWERKING FASILITEITE

Beheerde lae LOI-vliegas word vervaardig met STET se tegnologie by elf kragstasies regoor die VSA., Kanada, die Verenigde Koninkryk, Pole en Korea. Die verwerkte vliegas word onder die ProAsh bemark® handelsmerk regdeur hierdie markgebiede. ProAsh® vliegas is goedgekeur vir gebruik deur meer as twintig staatshoofwegowerhede, asook baie ander spesifikasie agentskappe. ProAsh® is ook gesertifiseer onder Canadian Standards Association en EN 450:2005 kwaliteit standaarde in Europa. STET-asverwerkingsfasiliteite word in tabel gelys 1.

in 2008, STET het sy grootste Amerikaanse vliegasveredelingsfasiliteit by die Tampa Electric Company Big Bend Station in Florida in gebruik geneem. Twee STET-skeiers word geïnstalleer om lae LOI ProAsh te produseer® . 'N Eerste van sy soort derde skeier word gebruik om die koolstof verder te konsentreer om die brandstofwaarde van die EcoTherm te maksimeer™ en om die hoeveelheid ProAsh te maksimeer® Verhaal. Die Big Bend-fasiliteit, wat produseer 260,000 ton per jaar ProAsh®, sluit 'n 25,000 ton koepel vir voeras, 'n 10,000 ton silo vir ProAsh® en 'n 6,500 ton silo vir EcoTherm™ .

3.1. ZGP-projek, Pole

In April 2010 die eerste STET Separator installasie in die vasteland van Europa is in gebruik geneem op die grens van die gekombineerde stoom- en kragsentrale van Soda Polska Ciech Sp z o.o. – Janikosoda en Inowrocław plante in Pole. Hierdie asverwerkingsfasiliteit, saam met STET ontwikkel, word besit en bedryf deur ZGP Sp. Z O.O., 'n gesamentlike onderneming van Lafarge Polska SA en Soda Polska CIECH Sp. z

o.o.Die kragsentrales produseer ongeveer 180,000 ton per jaar vliegas wat nat na strandmere vervoer is 2 km ver.

Die fasiliteit is aan die grens van die kragsentrale gebou. Die projek het die omskakeling van die natasversamelings- en vervoerstelsels vir vyf ingesluit.

ketels na 'n droë as digte fase versamelingstelsels, 'n STET-skeier, Opbergsilo's vir die voeras, die ProAsh® en die EcoTherm™ Produkte, en 'n EcoTherm™ Terugkeerstelsel om die EcoTherm terug te gee™ aan die ketels om die brandstofwaarde te herwin, asook hulpgeboue, Kompressors en nuwe paaie. Omdat voeras ook vanaf die nabygeleë Inowrocław verwerk word- Matwy-kragstasie in besit van Soda Polska Ciech Sp. Z O.O., voorsiening is gemaak vir die aflaai van voeras wat in pneumatiese tenkwaens na die fasiliteit vervoer word. Die prosesvloeidiagram vir die asveredelingsfasiliteit word in Figuur getoon 4 en die algemene fasiliteituitleg in Figuur 5. Die lae LOI ProAsh® word vervaardig aan EN450:2005 standaarde en word gebruik by die nabygeleë sementaanleg wat deur Lafarge besit word om vliegassement te vervaardig. A 30,000 Ton droë assilo is binne die perseel van die sementaanleg gebou, om as gedurende die winterseisoen op te slaan.

Vye. 4. ZGP Proses Diagram

Vye. 6. ZGP ST vlieg as veredelingsaanleg

3.2 Ontwerp basis

Asvolume wat jaarliks verwerk moet word: 180,000 T

EcoTherm™ gekam deur die kragsentrale 24,000 ton/jaar, die oorblywende volume wat deur die

1.Demontage van die nat vervoerstelsel

2.Aflewering en montering van die nuwe digte fase vervoerstelsel

3.Aflewering en montering van kompressors

4.Konstruksie van die asskeidingsfasiliteit Silo's: Voer As silo 1,200T

ProAsh® 1,000T EcoTherm ™1,000T

5.Konstruksie van paaie en terreininfrastruktuur Fasiliteit begin in Mei 2010

Die projek is binne die beplande begroting en op skedule geïmplementeer.

3.3Prestasie van die fasiliteit in 2011

Gebaseer op die positiewe operasionele ervaring wat tydens die aanvangsoperasies opgedoen is, en aan 2010 Prestasie, Die fasiliteitsbestuur het besluit om bykomende as van ander kragsentrales te verwerk, met 'n hoër koolstofinhoud in vliegas as wat volgens die EN aanvaarbaar is 450 Standaard.

Die LOI in die gelewerde as was van 8 om 20%. In die lig van bogenoemde, die asvolume wat deur die ZGP-fasiliteit verwerk is, het toegeneem in 2011 om 220,000 Ton.

LOI vir vliegas, ProAsh® en EcoTherm™ in 2011

4. OPSOMMING

Die voltooide vliegasverwerkingsfasiliteit, gebaseer op die tegnologie wat deur Separation Technologies LLC gelewer is, het die behoefte om vliegas op te slaan by M heeltemal uitgeskakelątwy en Janikowo kragsentrales.

Die afvalvliegas wat jare lank omgewingskade veroorsaak het en teen 'n baie hoë koste buite die perseel gestoor is, het 'n bemarkbare produk genaamd ProAsh geword® en word nou geheel en al deur die sementbedryf benut, voldoen aan die EN-450-standaard.

EcoTherm™ word nou deur die kragsentrale en sementaanleg as brandstof gebruik, die vermindering van die hoeveelheid steenkool wat deur daardie plante verbrand word en sodoende die doeltreffendheid van ketels verhoog.

Die projek het beide sy finansiële en omgewingsdoelwitte bereik. Die fasiliteit het 'n hoë asverwerkingsvermoë getoon, in terme van kwaliteit, Hoeveelheid en verwerkingstegnologie, en betroubaar bewys.

Die maksimalisering van die gebruik van vliegas as 'n sementvervanger in betonproduksie verminder die koolstofdioksiedvrystellings wat verband hou met konstruksie-aktiwiteit aansienlik. Om die verlies van hierdie waardevolle hulpbron van materiaal vir betonproduksie te voorkom, asook die vermindering van kweekhuisgasvrystellings wat verband hou met betonkonstruksie, prosesse vir die herstel van die kwaliteit van die vliegas op 'n ekonomiese en omgewings lewensvatbare manier is nodig.

Die veredeling van vliegas met Separation Technologies se prosesse verhoog die aanbod van hierdie belangrike materiaal verder. Die ST-veredelingsprosesse is steeds die mees toegepaste metodes om andersins onbruikbare vliegas op te gradeer na hoëwaarde-materiale vir sementvervanging in beton. 19 STET koolstof skeiers is in plek met oor 100 masjien-jare van werking.

ProAsh® het wye aanvaarding in die betonbedryf gevind as 'n premium vliegas wat baie minder monitering van luginleidingsvereistes vereis as gevolg van minder LOI-veranderlikheid as ander as.

Deur die hoëkoolstofkonsentraat van die STET-proses na die ketel by 'n kragsentrale terug te keer, kan die herwinde koolstofbrandstofwaarde herstel word teen doeltreffendheid soortgelyk aan steenkool..

STET bied 'n kompleks van ekonomies doeltreffende tegnologieë vir die ontvangs van as van die verbeterde gehalte wat andersins stortingsterrein sou wees. Tegnologieë van elektrostatiese koolstofskeiding, Eksotermie™ keer terug na die ketel, en ammoniakverwydering bied 'n modulêre oplossing van probleme met betrekking tot vliegasbenutting en omgewingsbeskerming in die kragsektor. Hierdie drie tegnologieë kan in fases geïmplementeer word, Of

tafel. STET Kommersiële Bedrywighede

as 'n enkele projek. In Tabel word kort gegewens oor die resultate van die implementering en kommersiële bedryf van STET-steenkoolasveredelingsinstallasies aangebied.