Möglichkeiten der ST komplexe Technologien auf Flugasche

ABSTRAKT

ST-Geräte & Technology LLC (STET) kommerzielle Flugasche Aufbereitung Systeme seit tätig 1995. STET die elektrostatische Aufbereitungsanlagen-Technologie reduziert den Kohlenstoffgehalt der Steinkohle Flugasche, Erstellung eines konsistenten, kohlenstoffarme Asche für den Einsatz als Ersatz für Zement. Flugasche mit Kohlenstoffgehalt > 25% habe bis zum ProfiDuce Asche mit einer kontrollierten carbon 2 ± 0.5%. Ein CO2-reichen-Produkt ist gleichzeitig produziert, um den Heizwert des Kohlenstoffs zu erholen.

STET die neuestes Projekt in Polen mit einem nassen- bis trockene Asche Sammlung Umwandlung und ein STET Kohlenstoff Trennzeichen wurde erfolgreich in Betrieb genommen im Mai 2010.

1.QUALITÄT BEGRENZENDE VERFÜGBAR BETONKLASSE FLY ASH

Von den ca. 70 Millionen Tonnen Flugasche generiert jährlich an US-Kohle-Kraftwerke, nur etwa 14 Millionen Tonnen dient als Substitut Zement in Beton. Ein Großteil dieser abgelehnten Flugasche nicht chemischen und physikalischen Anforderungen für den Einsatz in Beton. Eine ähnliche Situation tritt in Europa. Während einige dieser aus hochwertigen Asche wird genutzt als strukturelle Füllmaterial oder für andere verwendet geringwertige, vieles davon ist einfach in Deponien oder Abfall Teiche entsorgt.

Ein Übermaß an unverbranntem Kohlenstoff in Flugasche ist das häufigste problem. Der American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) und europäischen Normen (DE 450 Kategorie A) verlangen, dass die Menge an unverbranntem Kohlenstoff in Flugasche, gemessen von Glühverlust (LOI) nicht überschreiten 5% nach Gewicht. Jedoch, seit Mitte der 1990er Jahre, Installation von mandatierte NOx-Steuergeräten auf Kohle-Kraftwerke erhöht die carbon (LOI) Inhalt eines Großteils der bereits marktgängigen Flugasche. Weitere Anforderungen zur Reduzierung von NOx und andere Kraftwerk-Emissionen führten die Kontamination von Flugasche mit Ammoniak. Als Folge, beim Verständnis der Vorteile der Verwendung von Flugasche im Beton nimmt weiter zu, die Verfügbarkeit geeigneter Qualität Flugasche ist rückläufig. Prozesse zu wirtschaftlich Beneficiate aus hochwertigen Flugasche sind somit auch der zunehmenden Interesse für die Macht und die konkreten Sektor. Trenntechnologien Vorreiter solcher Prozesse für CO2 und Ammoniak von Flugasche.

2.ST-GERÄTE & TECHNOLOGIE-LLC-TECHNOLOGIE-ÜBERSICHT

2.1. Flugasche Carbon Trennung

Im Kohlenstoff Separator STET (Abbildung 1), Material wird in den dünnen Spalt zwischen zwei parallelen Elektroden planar zugeführt.. Die Partikel werden durch Oberflächenkräfte Kontakt triboelectrically berechnet.. Die positiv geladenen Kohlenstoff und die negativ geladenen Mineral sind auf gegenüberliegenden Elektroden angezogen.. Die Partikel werden dann durch eine kontinuierliche beweglichen Riemen aufgekehrt und vermittelt in entgegengesetzte Richtungen. Riemens bewegt sich die Teilchen neben jeder Elektrode in Richtung entgegengesetzten Enden des Trennzeichens. Die hohe Bandgeschwindigkeit ermöglicht auch sehr hohe Durchsätze, bis zu 40 Tonnen pro Stunde auf ein einzelnes Trennzeichen. Die kleine Lücke, Hochspannungsfeld, aktuelle Gegenstromanlage, energische Partikel-Partikel-Agitation und selbstreinigende Aktion des Bandes auf den Elektroden werden die entscheidenden Funktionen des Trennzeichens STET. Durch die Kontrolle der verschiedenen Prozessparameter, z. B. Bandgeschwindigkeit, Feed-Punkt, und Vorschub, die STET hat niedrige LOI Flugasche CO2 Inhalt weniger als 3.5% von Futter bis hin in LOI von Flugaschen 5% zu mehr als 25%.

Abb.. 1. ST-Separator

Das Trennzeichen-Design ist relativ einfach und kompakt. Eine Maschine zum Verarbeiten 40 Tonnen pro Stunde ist ca. 9 m (30 ft.) lange, 1.5 m (5 ft.) Breite, und 2.75 m (9 ft.) hoch. Die Gürtel und zugeordneten Rollen sind die einzigen beweglichen Teile. Die Elektroden sind stationäre und setzt sich aus einer entsprechend robuste Kunststoff-material. Der Gürtel ist aus Kunststoff gefertigt.. Der Separator-Stromverbrauch liegt unter 1 Kilowattstunde pro Tonne Material verarbeitet mit den meisten der Energieverbrauch durch zwei Motoren fahren den Gürtel.

Der Prozess ist ganz trocken, erfordert keine zusätzlichen Materialien außer der Flugasche und produziert keine überflüssigen Wasser oder Luft-Emissionen. Die zurückgewonnenen Materialien bestehen aus Flugasche verringerte Kohlenstoffgehalt auf Ebenen als ein puzzolanischen Beimischung in Beton geeignet, und einen hohen Kohlenstoffgehalt Bruchteil nützlicher als Brennstoff. Nutzung der beiden Produktströmen bietet eine 100% Lösung für Probleme der Flugasche-Entsorgung.

2.2. Wiederhergestellte Brennwert von Flugasche hochgekohlt

Neben dem niedrigen Kohlenstoff-Produkt, Marke ProAsh® , für den Einsatz in Beton, die STET-Trennung verarbeiten auch gewinnt ansonsten verschwendet unverbranntem Kohlenstoff in Form von kohlenstoffreichen Flugasche, Branded EcoTherm™ . EcoTherm™ hat erhebliche Heizwert und kann leicht an das elektrische Kraftwerk mit STET EcoTherm zurückgegeben werden™ Rücknahmesystem der Kohle im Werk zu reduzieren. Wenn EcoTherm™ wird im Dienstprogramm Kessel verbrannt., die Energie aus der Verbrennung wird in hohem Druck umgewandelt. / Hochtemperatur-Dampf und dann Strom auf die gleiche Wirksamkeit wie Kohle, in der Regel 35%. Die Umwandlung von die gewonnene thermische Energie in Elektrizität in STETs EcoTherm™ Rücknahmesystem ist zwei-bis dreimal höher als die der wettbewerbsfähige Technologie wo Energie zurückgewonnen wird, als minderwertiger Hitze in Form von warmes Wasser in den Kessel zirkuliert Wasser System feed. EcoTherm™ dient auch als eine Quelle von Aluminiumoxid in Zementöfen, verdrängen die teurere Bauxit in der Regel transportiert lange Strecken. Nutzung des hohen Kohlenstoffs EcoTherm™ Asche eines Kraftwerks oder Zementöfen, maximiert die Energierückgewinnung aus der gelieferte Kohle, reduzieren die Notwendigkeit, abbauen und transportieren von zusätzlichen Kraftstoff zu den Einrichtungen.

Abb.. 2. EcoTherm™ Rücknahmesystem

STET die Konstellation Power Source Generation Brandon Ufer, SMEPA R.D. Morrow, NBP-Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energy Nordwest Burton, und RWEnpower Aberthaw Pflanzen, Alle verfügen über EcoTherm™ Rücknahmesysteme (Abbildung 2). Die neueste Installation von ein STET Kohlenstoff Separator in Polen umfasst auch eine EcoTherm™ Rücknahmesystem. Die wesentlichen Komponenten des Systems sind in Abbildung dargestellt. 2. EcoTherm™ ist über die Kohle Riemen trocken zu einem Filter Empfänger übermittelt. Abstauben von zu verhindern 7-10 WT % Wasser hinzugefügt, um die

EcoTherm™ in ein high-Speed Pin Mixer vor Abwurf auf die Kohle auf dem Band als die Kohle übermittelt Mühlen.

2.3. ST-Ammoniak-Deinstallation

Kraftwerke steigen Ausnutzung der Ammoniak-Injektion zur Minderung der Emissionen von NOx und SO3. NOx im Abgas wird durch Reaktion mit Ammoniak unter bestimmten Bedingungen durch selektive katalytische reduziert. (SCR) oder selektive nicht-katalytische (SNCR) Systeme. Während Ammoniak in diesen Prozessen verbraucht wird, Einige überschüssiges Ammoniak ist erforderlich für die ordnungsgemäße Kontrolle der NOx-Emissionen. Alle restlichen Ammoniak Ablagerungen an Flugasche in typischen kalten Seite Elektrofilter Asche Sammelsysteme. Zur Verringerung von Feinstaub oder SO3 Aerosol-Emissionen, Ammoniak wird in das Rauchgas unmittelbar vor der Abscheider was zu Ammonium Sulfate Hinterlegung auf der Flugasche injiziert.. Ammoniated Asche ist zwar nicht schädlich für Beton-performance, Wenn die ammoniated Asche mit dem alkalischen Kleber in der Produktion von Beton gemischt, das Ammoniak wird verflüchtigenden potenziell gefährden Arbeiter.

Ammoniak als Gas aus der Flugasche entfernen, der ST-Prozess nutzt die gleiche grundlegende chemische Reaktion, die Ergebnisse in Ammoniak-Freisetzung in Beton. Befreiung von Ammoniak aus Flugasche setzt voraus, dass das Ammonium-Ion – Molekulare Ammoniak Gleichgewicht werden zugunsten von Ammoniak durch die Anwesenheit von Alkali verschoben. Flugaschen mit natürlich hohe Alkalität benötigen keine zusätzliche alkali. Für weniger alkalisch Asche, starke Basen dienen. Die billigste Quelle des Alkalis ist Kalk (CaO). Die Reaktion von Ammoniumsalzen mit Kalk befreien Ammoniak wird durch chemische Gleichgewicht stark begünstigt.. Die chemische Reaktion tritt rasch aufgelöst die Verbindungen.

Abb.. 3: STET System zur Entfernung von Ammoniak

Abbildung zeigt eine schematische Darstellung der Vorgang des Entfernens der Ammoniak ST 3. Esche, Wasser und Kalk in kontrollierten Proportionen sind ein Mischer dosiert.. Zum schnellen mischen und gleichmäßige Streuung der Zusatz von Wasser und Lauge zu versichern, ein high-Intensity-Mixer verwendet. Ein niedriger Intensität Gerät wie ein Mops Mühle als sekundäre Mixer dient zur guten Luftkontakt um Transport von Ammoniak aus den Großteil der Asche zu ermöglichen. Da der Feuchtigkeitsgehalt der Asche sehr gering ist, das Material fließt durch dieses Mischpult als eine sehr aufgeregte trockenes Pulver. Ammoniakgas in sowohl die hohe gesammelt und

langsamem Mischer wird recycelt zu generierenden Einheit Schornstein.

Die deammoniated Asche wird getrocknet, durch die Vermittlung des Materials durch einen Blitz trockener um überschüssiges Wasser zu entfernen. Endgültige Asche Temperaturen von ca. 65ºC (150oF) sind ausreichend, um eine völlig freie produzieren- fließende Trockenprodukt.

Der Prozess erholt sich 100% der Flugasche behandelt und die daraus resultierende Asche erfüllt alle Vorgaben für den Einsatz in Beton. STET die Ammoniak-Deinstallation kann verwendet werden, allein oder in Kombination mit der Firma Carbon Trenntechnik. Dieser modulare Ansatz bietet die kostengünstigste Lösung für die Behandlung von sonst unbrauchbar Flugasche.

Dieser kommerziellen Maßstab-Vorgang kann bis zu verarbeiten

47 Tonnen pro Stunde kontaminierte Asche, Reduzierung der Ammoniak zufrieden, weniger als 75 mg/kg. Full-Scale STET Ammoniak Haarentfernung Systeme sind jetzt in Jacksonville elektrische Behörde SJRPP tätig., TEC Big Bend, und RWE Npower Aberthaw Asche Verarbeitungsanlagen.

3. STET ASCHE VERARBEITUNGSANLAGEN

Kontrollierten niedrigen LOI Flugasche wird mit STET Technologie bei elf Kraftwerke in den USA produziert., Kanada, Großbritannien, Polen und Korea. Die verarbeiteten Flugasche wird unter der ProAsh vermarktet.® Marke in diesen Bereichen. ProAsh® Flugasche wurde für den Einsatz von mehr als zwanzig Autobahn Behörden genehmigt, sowie viele andere Spezifikation-Agenturen. ProAsh® auch unter Canadian Standards Association und EN zertifiziert 450:2005 Qualitäts-Standards in Europa. STET sind Asche Verarbeitungsanlagen in Tabelle aufgeführt 1.

In 2008, STET die größte US-Flugasche Aufbereitung Anlage an der Tampa Electric Company Big Bend Station in Florida. Zwei STET Separatoren sind installiert, um niedrige LOI ProAsh produzieren® . First of its Kind dritten Trennzeichen wird verwendet, um weiter die Kohle zur Maximierung der Brennwert der EcoTherm konzentrieren™ und die Höhe der ProAsh zu maximieren® wiederhergestellt. Der Big Bend-Anlage, die produziert 260,000 Tonnen pro Jahr von ProAsh®, enthält eine 25,000 Tonne Kuppel für Futtermittel Asche, ein 10,000 Tonne Silo für ProAsh® und eine 6,500 Tonne Silo für EcoTherm™ .

3.1. ZGP-Projekt, Polen

Im April 2010 die erste STET Separator-Installation auf dem Kontinent wurde Europa auf der Grenze zwischen der kombinierten Dampf und das Kraftwerk von Soda Polska Ciech Sp Z o.o beauftragt.. – Janikosoda und Inowrocław Werke in Polen. Diese Asche-Verarbeitungsanlage, gemeinsam entwickelt mit STET, ist im Besitz und betrieben von ZGP Sp. Z o.o., ein Joint venture von Lafarge Polska SA und Soda Polska CIECH Sp. z

o.o.Die Kraftwerke produzieren über 180,000 t / Jahr Flugasche der transportiert wurde nass zu Lagunen 2 km entfernt.

Der Service wurde an der Grenze des Kraftwerks errichtet.. Das Projekt umfasste die Umwandlung der nassen Asche Sammlung und Transport-Systeme für fünf

Kessel, eine trockene Asche Dichtstrom-Sammelsysteme, ein STET Separator, Lagersilos für den feed Asche, die ProAsh® und die EcoTherm™ Produkte, und ein EcoTherm™ Rücknahmesystem der EcoTherm zurück™ zu den Kesseln der Brennwert wiederherstellen, sowie Nebengebäude, Kompressoren und neue Straßen. Weil feed Asche ist auch aus der nahe gelegenen Inowrocław verarbeitet werden- Matwy Kraftwerk im Besitz von Soda Polska Ciech Sp. Z o.o., für entladen feed Asche um die Anlage in pneumatischen Tankwagen geschleppt wurden Rückstellungen gebildet.. Ablaufdiagramm für die Asche-Aufbereitung-Anlage ist in Abbildung dargestellt. 4 und die allgemeine Einrichtung Layout in Abbildung 5. Die niedrige LOI ProAsh® ist EN450 produziert:2005 Normen und dient im nahe gelegenen Zementwerk im Besitz von Lafarge Zement Flugasche produzieren. A 30,000 Tonnen trockene Asche Silo entstand auf dem Gelände des Zementwerks, zum Speichern von Asche während der Wintersaison.

Abb.. 4. ZGP-Prozess-Diagramm

Abb.. 6. ZGP ST Flugasche Aufbereitung Pflanze

3.2 Design-Basis

Asche Volumen jährlich verarbeitet werden: 180,000 T

EcoTherm™ Verbrennung durch das Kraftwerk 24,000 Tonnen/Jahr, das restliche Volumen von verwendet werden die

1.Demontage des nassen Verkehrssystems

2.Lieferung und Montage der neuen dichten phase Fördersystem

3.Lieferung und Montage von Kompressoren

4.Der Bau der Asche-Trennung-Anlage-Silos: Ash aufgabesilo 1, 200 t

ProAsh® 1, 000 EcoTherm ™1,000T

5.Bau von Straßen und Standortinfrastruktur Anlage Inbetriebnahme im Mai 2010

Das Projekt wurde im Rahmen des geplanten Budgets und termingerecht realisiert..

3.3Leistung der Anlage in 2011

Basierend auf den positiven operativen Erfahrungen während der Inbetriebnahme, und weiter 2010 Leistung, Das Facility-Management beschlossen, zusätzliche Asche aus anderen Kraftwerken zu verarbeiten, mit einem höheren Kohlenstoffgehalt in Flugasche als akzeptabel nach der EN 450 Standard.

Das LOI in der gelieferten Asche wurde von 8 An 20%. In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen, die Asche von der ZGP Anlage verarbeitet stieg in 2011 An 220,000 Tonnen.

LOI für Flugasche, ProAsh® und EcoTherm™ in 2011

4. ZUSAMMENFASSUNG

Die abgeschlossene Flugasche verarbeitenden Anlage, basierend auf der Technologie von gelieferten Trennung Technologies LLC vollständig eliminiert die Notwendigkeit, Flugasche m speichernĄTwy und Janikowo Kraftwerke.

Die Abfälle Flugasche, die verursachte Umweltschäden seit Jahren und hatte außerhalb der Räumlichkeiten zu sehr hohen Kosten gespeichert worden wurde ein marktfähiges Produkt namens ProAsh® und wird nun vollständig von der Zementindustrie genutzt, Übereinstimmung mit der Norm EN-450.

EcoTherm™ wird jetzt verwendet als Brennstoff durch das Kraftwerk und Zementwerk, Verringerung der Menge an Kohle, die von diesen Pflanzen verbrannt und somit die Effizienz der Kessel.

Das Projekt erfüllt seine finanziellen und ökologischen Ziele. Die Anlage zeigte eine hohe Asche Verarbeitungsleistung, in Bezug auf Qualität, Menge und Bearbeitungstechnik, und erwies sich als zuverlässig.

Maximieren den Einsatz von Flugasche als Ersatz im Betonwerk Zement erheblich reduziert die CO2-Emissionen im Zusammenhang mit Bautätigkeit. Zur Vermeidung von Verlust dieser wertvollen Ressource des Materials für die Betonherstellung sowie Reduzierung von Treibhausgasemissionen, die zugeordnete Betonbau, Prozesse für die Wiederherstellung der Qualität der Flugasche in eine wirtschaftliche und ökologisch tragfähige Möglichkeit sind erforderlich.

Die Aufbereitung von Flugasche mit Trennung Technologien Prozesse weiter erhöht die Versorgung mit diesem wichtigen material. Die ST-Aufbereitung Prozesse weiterhin die am häufigsten angewandten Methoden sonst unbrauchbar Upgrade Flugasche, hochwertige Materialien für den Ersatz von Zement im Beton. 19 STET sind Kohlenstoff-Separatoren mit über 100 Maschine-Jahren Betrieb.

ProAsh® breite Akzeptanz hat in der Betonindustrie als ein Premium-Flugasche erfordert weit weniger Überwachung der Entrainment Luftbedarf aufgrund weniger LOI Variabilität als andere Asche gefunden werden..

Wieder hoch gekohlten Konzentrat aus dem STET-Prozess in der Kessel in einem Kraftwerk ermöglicht die Wiederherstellung der wiederhergestellten Kohlenstoff-Heizwert Wirkungsgrad ähnlich wie Kohle.

STET bietet eine Anlage wirtschaftlich effizienter Technologien für den Empfang von Asche aus der Verbesserung der Qualität, die ansonsten deponiert werden würde. Technologien der elektrostatischen Kohlenstoff Trennung, ECOTHERM™ zurück in den Kessel, und Ammoniak Entfernung bieten eine modulare Lösung der Probleme im Zusammenhang mit der Verwendung von Flugasche und Umweltschutz in der Energiewirtschaft. Diese drei Technologien können in Phasen umgesetzt werden, oder

Tabelle. STET Gewerbebetriebe

als ein einzelnes Projekt. In Tabelle werden kurze Daten über die Ergebnisse der Umsetzung und Betrieb von STET Kohle Asche Aufbereitung Installationen präsentiert..