Mahdollisuuksia ST monimutkainen teknologioiden lentotuhka

TIIVISTELMÄ

ST laitteet & Technology LLC (STET) on toiminut kaupallisia lentotuhkan hyötyjärjestelmiä siitä lähtien, kun 1995. STET's Sähköstaattinen rikastus-tekniikka vähentää hiilipitoisuus hiilen poltossa syntyvä lentotuhka, tuottaa johdonmukaisen, vähähiilisen ash käytettäväksi korvikkeena sementti. Lennä tuhkaa hiilitasoilla > 25% on käytettyduce-tuhkaa, jonka hallittu hiilitaso on 2 ± 0.5%. Hiilipitoinen tuote tuotetaan samanaikaisesti hiilen polttoainearvon talteenottoa.

STET:n uusin hanke Puolassa, joka sisältää- tuhkan keräysmuunnos ja STET-hiilierotin tilattiin onnistuneesti toukokuussa 2010.

1.LAATUA RAJOITTAVA SAATAVILLA OLEVA BETONILAATUINEN LENTOTUHKA

suunnilleen 70 miljoonia tonneja lentotuhkaa, joka syntyy vuosittain Yhdysvaltain hiilivoimaloissa, vain noin 14 miljoonaa tonnia käytetään betonintuotannossa sementin korvikkeena. Suuri osa tästä hylätystä lentotuhkasta ei täytä kemiallisia ja fysikaalisia vaatimuksia, joita käytetään. Samanlainen tilanne on Euroopassa. Vaikka osa tästä huonolaatuista tuhkaa käytetään rakenteellisena täyttömateriaalina tai muuhun arvottömään käyttöön, suuri osa siitä yksinkertaisesti hävitetään kaatopaikoille tai jätealtaille.

Liikaa palamattoman hiilen poltossa syntyvä lentotuhka on yleisin ongelma. American Association of State Highway ja kuljetus virkamiesten (AASHTO) ja eurooppalaisten standardien (FI 450 A-luokka) vaatia, että lentotuhka palamattoman hiilen määrä, hehkutushäviönä mitattuna (LOI) enintään 5% painosta. Kuitenkin, 1990-luvun puolivälistä alkaen, asennus on valtuutettu NOx on kivihiiltä käyttävien voimalaitosten kasvoi hiili (LOI) sisällöstä paljon aiemmin jälkimarkkinakelpoisten lentotuhka. Muita vaatimuksia vähentää NOx ja muut voimalaitoksen päästöt ovat johtaneet lentotuhka ammoniakilla saastuminen. Tämän seurauksena, ymmärrys lentotuhkan käytön hyödyistä betonissa kasvaa edelleen, laatuisia lentotuhka saatavuus vähenee. Prosessien taloudellisesti beneficiate pois laatu lentotuhka ovat näin ollen myös tuotetun valta ja konkreettisia industries. Separation Technologies on edelläkävijä tällaisissa prosesseissa sekä hiilen että ammoniakin poistamiseksi lentotuhkasta.

2.ST-LAITTEET & TEKNOLOGIAN LLC-TEKNOLOGIAN YLEISKATSAUS

2.1. Lento tuhkan hiilen erottelu

Kaupungissa STET carbon erotin (Kuva 1), materiaali syötetään kahden rinnakkaisen höylääselektrodien väliseen ohueen rakoon. Hiukkaset majoittuvat triboelectrically interparticle yhteyttä. Positiivisesti ladattu hiili ja negatiivisesti ladattu mineraali houkuttelevat vastakkaisia elektrodeja. Hiukkaset sitten pyyhkäisi esiin jatkuvasti liikkuva vyö ja välitetään vastakkaisiin suuntiin. Hihna liikkuu vieressä kunkin elektrodin kohti vastakkaisissa päissä erottimen hiukkasia. Korkea hihnannopeus mahdollistaa erittäin tarkkuudessa, jopa 40 tonnia tunnissa yhden erotin. Pieni ero, korkea jännite kenttä, laskurivirtavirta, voimakas hiukkasten-hiukkasten levottomuus ja itsepuhdistuva toiminta vyön elektrodit ovat STET erotin kriittisimpiä ominaisuuksia. Ohjaamalla eri prosessin parametrit, kuten hihnan nimellisnopeus, rehun valita, ja syöttönopeus, STET prosessi tuottaa alhainen LOI lentotuhka on hiilipitoisuuden alle 3.5% tuhkasta rehun lentää aina LOI 5% yli 25%.

Kuva. 1. ST-erotin

Erotin-suunnittelu on suhteellisen yksinkertainen ja kompakti. Kone, joka on suunniteltu käsittelemään 40 tonnia tunnissa on noin 9 m (30 metrin.) pitkä, 1.5 m (5 metrin.) laaja, ja 2.75 m (9 metrin.) korkea. Vyö ja siihen liittyvät rullat ovat vain liikkuvat osat. Elektrodit ovat paikallaan ja koostuvat riittävän kestävästä muovimateriaalista. Vyö on valmistettu muovista. Erottimen virrankulutus on alle 1 kilowattituntia tonnilta useimmat kuluttamaan kaksi moottorit vyö-aineen.

Prosessi on täysin kuiva, ei vaadi muita materiaaleja kuin lentotuhkaa eikä tuota jätevesi- tai ilmapäästöjä. Hyödynnettävien materiaalien koostuvat lentotuhka vähentää hiilipitoisuus tasolle ainoaksi pozzolanic sekoittumisen betoniin, ja runsashiilinen murto-hyödyllisiä polttoaineena. Hyödyntäminen sekä tuotteen virtojen tarjoaa 100% lentotuhka käytettävissä ongelmien ratkaisu.

2.2. Korkeahiilisen lentotuhkan talteenotettu polttoainearvo

Vähähiilisen tuotteen lisäksi, tuotemerkki nimeltä ProAsh® , käytettäväksi betonissa, STET erottaminen jalostaa kin hyödyntää muuten hukkaan palamattoman hiilen muodossa hiili-rikas lentotuhka, merkkituotteiden kohteen EcoTherm™ . Kohteen EcoTherm™ on merkittäviä polttoaineen arvo ja voidaan palauttaa helposti käyttämällä STET kohteen EcoTherm sähkövoimalan™ Palautusjärjestelmä laitoksessa käytettävän hiilen vähentämiseksi. Kun kohteen EcoTherm™ poltetaan apuohjelma kattilan, palamisesta peräisin olevan energian muunnetaan korkeapaineiksi / korkeassa lämpötilassa höyryä ja sen jälkeen sähköä samalla tehokkuudella kuin kivihiiltä, yleensä 35%. Talteenotettu lämpöenergia muunnettavaksi sähköksi STETs:n EcoThermissä™ Paluu on kaksi tai kolme kertaa suurempi kuin competitive Technologyn jos energiaa talteen, kuten matala-asteinen lämpö muodossa kuumaa vettä, jota jaetaan kattilaan vettä syöttöjärjestelmä. Kohteen EcoTherm™ käytetään myös alumiinioksidin lähteenä sementtiuuneissa, syrjäyttää kalliimman bauksiitin, jota yleensä kuljetetaan pitkiä matkoja. Hyödyntämällä runsashiilinen kohteen EcoTherm™ Ash voimalaitos tai sementtiuunissa, Maksimoi energiana toimitetaan hiilestä, vähentää tarvetta miinanraivata ja kuljettaa lisäpolttoainetta laitoksiin.

Kuva. 2. Kohteen EcoTherm™ Palautusjärjestelmä

STET: n tähdistön voimanlähteen sukupolvi Brandon Shores, Pk-yritysten raja-lla. Morrow, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energy West Burton, ja RWEnpower Aberthaw -voimalat, kaikki sisältävät EcoTherm™ Palautusjärjestelmät (Kuva 2). Stet-hiilierottimen uusin asennus Puolassa sisältää myös EcoThermin™ Palautusjärjestelmä. Järjestelmän olennaiset osat on esitetty kuvassa 2. Kohteen EcoTherm™ kuljetetaan kuivana suodatinvastaanottimeen hiilihihnojen päälle. Pölyämisen estämiseksi 7-10 wt% vettä lisätään

Kohteen EcoTherm™ nopeassa tappisekoittimessa ennen kuin se putoaa hiileen hihnalla, kun hiili kuljetetaan tehtaille.

2.3. ST Ammoniakin poistoprosessi

Voimalaitokset lisäävät ammoniakin ruiskutuksen käyttöä NOx- ja SO3-päästöjen vähentämiseksi. Savukaasun NOx-oksidit vähenevät ammoniakin aiheuttamalla reaktiolla tietyissä olosuhteissa selektiivisen katalyyttisen (Scr) tai selektiivinen ei-katalyyttinen (SNCR-näT) Järjestelmät. Vaikka ammoniakkia kulutetaan näissä prosesseissa, NOx:n asianmukainen valvonta edellyttää ylimääräistä ammoniakkia. Lentotuhkan jäännökset tyypillisissä kylmäpuolen sähköstaattisissa saostustuhkan keräysjärjestelmissä. Hiukkasten tai SO:n pienentäminen3 aerosolipäästöt, ammoniakki injektoidaan savukaasuun juuri ennen saostumia, jolloin ammoniumsulfaatit tallettuvat lentotuhkaan. Ammoniakittu tuhka ei ole haitallista betonin suorituskyvylle, kun ammoniakkituhka sekoitetaan emäksisen sementin kanssa betonin tuotannossa, ammoniakki on volatiloitu mahdollisesti vaarantaen työntekijät.

Ammoniakin poistaminen kaasuna lentotuhkasta, ST-prosessissa käytetään samaa perustavanlaatuista kemiallista reaktiota, joka johtaa ammoniakin vapautumiseen. Ammoniakin vapauttaminen lentotuhkasta edellyttää, että ammoniumioni – molekyyli ammoniakkitasapainoa voidaan siirtää ammoniakin eduksi alkalipitoisuuksien. Lentävä tuhka, jolla on luonnostaan korkea emäksisyys, ei tarvitse lisäalkali. Vähemmän emäksistä tuhkaa varten, vahva alkali palvelee. Alkalin halvin lähde on kalkki (CaO). Ammoniumsuolojen reaktiota kalkkia vapauttavaan ammoniakkiin suosii voimakkaasti kemiallinen tasapaino. Kemiallinen reaktio tapahtuu nopeasti, kun yhdisteet on liuotettu.

Kuva. 3: STET Ammoniakin poistojärjestelmä

St ammoniakinpoistoprosessin kaavio on kuvassa 3. Ash, vettä ja kalkkia valvotuissa mittasuhteissa mitataan sekoittimeen. Lisätyn veden ja emäksen nopean sekoittumisen ja tasaisen leviämisen varmistamiseksi, käytetään korkean intensiteetin sekoitinta. Sekundäärisekoittimena käytetään matalatehoista laitetta, kuten mopsimyllyä, joka mahdollistaa hyvän ilmakosketuksen ammoniakin kuljettamiseksi tuhkan. Koska tuhkan kosteuspitoisuus on hyvin alhainen, materiaali virtaa tämän sekoittimen läpi erittäin ravistettuna kuivana jauheena. Ammoniakkikaasua, joka kerätään sekä korkeaan että

alhaisen nopeuden sekoittimet kierrätetään tuotantoyksikön hormaan.

Deammoniated tuhka kuivataan välittämällä materiaali salamakuiven läpi ylimääräisen veden poistamiseksi. Lopulliset tuhkalämpötilat noin 65 °C (150OF) ovat riittäviä täysin vapaan- virtaava kuiva tuote.

Prosessi palau 100% käsiteltyä lentotuhkaa ja tuloksena oleva tuhka täyttää kaikki betonissa käytettävät vaatimukset. STET:n ammoniakinpoistoprosessia voidaan käyttää yksin tai yhdessä yhtiön hiilenerotteluteknologian kanssa. Tämä modulaarinen lähestymistapa tarjoaa edullisimman ratkaisun muuten käyttökelvottoman lentotuhkan hoitoon.

Tämä kaupallisen mittakaavan toiminto pystyy käsittelemään

47 tonnia tunnissa saastunutta tuhkaa, ammoniakkipitoisuuden alentaminen alle 75 mg/kg. Täysimittaiset STET-ammoniakinpoistojärjestelmät toimivat nyt Jacksonville Electric Authority SJRPP:ssä, TEC Iso mutka, ja RWE npower Aberthaw -tuhkankäsittelylaitokset.

3. STET TUHKAN KÄSITTELYLAITOKSET

Hallittua matalaa LOI-lentotuhkaa tuotetaan STET:n tekniikalla 11 voimalaitoksella eri puolilla Yhdysvaltoja., Kanada, Iso-Britannia, Puola ja Korea. Jalostettua lentotuhkaa markkinoidaan ProAshin® tuotemerkkiä kaikilla näillä markkina-alueilla. Lisää (ProAsh)® lentotuhka on hyväksytty yli 20 osavaltion valtatieviranomaisten käyttöön, sekä monet muut eritelmän virastot. Lisää (ProAsh)® on myös sertifioitu Canadian Standards Associationin ja EN:n 450:2005 laatuvaatimusten. STET-tuhkan käsittelylaitokset on lueteltu taulukossa 1.

Tässä 2008, STET tilasi suurimman yhdysvaltain lentotuhkan huoltoasemansa Tampa Electric Company Big Bend -asemalla Floridassa. Kaksi STET-erotinta asennetaan tuottamaan matala LOI ProAsh® . Ensimmäistä laatuaan kolmatta erotinta käytetään hiilen keskittämiseksi ecothermin polttoainearvon maksimoimiseksi.™ ja maksimoida ProAshin määrä® Palauttaa. Big Bendin laitos, joka tuottaa 260,000 tonnia proAshia vuodessa®, sisältää 25,000 rehutuhkan tonnikupoli, on 10,000 tonnisiilo ProAshille® ja 6,500 tonnisiilo EcoThermille™ .

3.1. ZGP-projekti, Puola

Huhtikuussa 2010 ensimmäinen STET-erotinlaitteisto Manner-Euroopassa tilattiin Soda Polska Ciech Sp z o.o:n yhdistetyn höyry- ja voimalaitoksen rajalla. – Janikosoda- ja Inowrocław-kasvit Puolassa. Tämä tuhkankäsittelylaitos, kehitetty yhdessä STET:n kanssa, on ZGP Sp:n omistuksessa ja operoima. z o.o., Lafarge Polska SA:n ja Soda Polska CIECH Sp:n yhteisyritys. Z

O.o.Voimalaitokset tuottavat noin 180,000 tonnia vuodessa lentotuhkaa, joka kuljetettiin märkänä laguuneille 2 km:n päässä.

Laitos rakennettiin voimalaitoksen rajalle. Hankkeeseen sisältyi märkätuhkan keräys- ja kuljetusjärjestelmien muuntaminen viidelle

kattilat kuivaan tuhkatiheiden faasien keräysjärjestelmiin, STET-erotin, rehutuhkan säilytyssiilot, ProAsh-hihna® ja EcoTherm™ Tuotteet, ja EcoTherm™ Palautusjärjestelmä EcoThermin palauttamista varten™ kattiloille polttoainearvon palauttamiseksi, sekä apurakennukset, kompressorit ja uudet tiet. Koska rehutuhkaa käsitellään myös läheisestä Inowrocławista- Soda Polska Ciech Sin omistama Matwyn voimalaitos. z o.o., on annettu säännökset pneumaattisten säiliöautojen laitokseen vietävän rehutuhkan purkamisesta. Tuhka-etappilaitoksen prosessivirtakaavio on kuvassa 4 ja yleisen järjestelyn asettelu kuvassa 5. Matala LOI ProAsh® tuotetaan EN450:een:2005 lafargen omistamassa läheisessä sementtitehtaassa lentotuhkasementin tuottamiseen. A 30,000 sementtitehtaan tiloihin rakennettiin tonneittain kuivaa tuhkasiiloa, tuhkan varastoiminen talvikaudella.

Kuva. 4. ZGP-prosessikaavio

Kuva. 6. ZGP ST lentotuhkan hyväntahtoinen laitos

3.2 Suunnittelun perusta

Vuosittain käsiteltävä tuhkamäärä: 180,000 T

Kohteen EcoTherm™ voimalaitoksen palama 24,000 tonnia/vuosi, jäljelle jäävä tilavuus, jota

1.Märkäkuljetusjärjestelmän purkaminen

2.Uuden tiheän vaiheen kuljetusjärjestelmän toimitus ja kokoonpano

3.Kompressoreiden toimitus ja kokoonpano

4.Tuhkanjakolaitoksen rakentaminen Siilot: Syötä tuhkasiilo 1200T

ProAsh® 1000T EcoTherm ™1,000T

5.Teiden ja työmaainfrastruktuurin rakentaminen Laitos käynnistys toukokuussa 2010

Hanke toteutettiin suunnitellun budjetin puitteissa ja aikataulussa.

3.3Laitoksen suorituskyky 2011

Perustuu käynnistystoiminnan aikana saatuun positiiviseen operatiiviseen kokemukseen, ja päällä 2010 Suorituskykyä, laitoksen johto päätti käsitellä muista voimalaitoksista peräisin olevan lisätuhkan, joiden lentotuhkan hiilipitoisuus on suurempi kuin EN:n mukaan on hyväksyttävää 450 Standard.

Toimitetun tuhkan LOI oli peräisin 8 jotta 20%. Edellä esitetyn perusteella, ZGP-laitoksen käsittelemän tuhkan määrä kasvoi 2011 jotta 220,000 Tonnia.

LOI lentotuhkalle, Lisää (ProAsh)® ja EcoTherm™ Tässä 2011

4. Yhteenveto

Valmistunut lentotuhkan käsittelylaitos, Separation Technologies LLC:n toimittaman teknologian perusteella poistettiin kokonaan tarve säilyttää lentotuhkaa M:ssäątwy- ja Janikowo-voimalat.

Vuosia ympäristövahinkoja aiheuttaneesta ja erittäin kalliilla kustannuksilla tilojen ulkopuolella säilytetystä jätteistä tuli markkinoille saatettava tuote nimeltä ProAsh® ja on nyt kokonaan sementtiteollisuuden käytössä, en-450-standardin mukaisia.

Kohteen EcoTherm™ käytetään nyt polttoaineena voimalaitoksessa ja sementtilaitoksessa, vähentämällä näiden laitosten polttamaa hiiltä ja lisäämällä siten kattiloiden tehokkuutta.

Hanke täytti sekä taloudelliset että ympäristötavoitteensa. Laitos osoitti korkeaa tuhkankäsittelykykyä, laadun osalta, määrä ja jalostustekniikka, ja osoittautui luotettavaksi.

Lentotuhkan hyödyntämisen maksimointi betonintuotannossa sementin korvikkeena vähentää merkittävästi rakennustoimintaan liittyviä hiilidioksidipäästöjä. Jotta vältyttäisiin tämän arvokkaan betonituotantoon liittyvän materiaaliresurssin häviämisellä sekä betonirakentamiseen liittyvien vihreän talon kaasupäästöjen vähentämiseltä, tarvitaan prosesseja lentotuhkan laadun palauttamiseksi taloudellisesti ja ympäristön kannalta kannattavalla tavalla.

Lentotuhkan saaminen Separation Technologiesin prosesseilla lisää entisestään tämän tärkeän materiaalin tarjontaa. ST-benefiointiprosessit ovat edelleen laajimmin sovellettuja menetelmiä muuten käyttökelvottoman lentotuhkan päivittämiseksi arvokkaiksi materiaaleiksi betonin sementin vaihtoon. 19 STET-hiilierottimet ovat paikoillaan 100 koneen toimintavuoden.

Lisää (ProAsh)® on saanut laajaa hyväksyntää betoniteollisuudessa premium-lentotuhkana, joka vaatii paljon vähemmän ilmankoulutusvaatimusten seurantaa loi-vaihtelevuuden vuoksi kuin muut tuhkat.

Korkeahiilisen konsentraattien palauttaminen STET-prosessista voimalaitoksen kattilaan mahdollistaa talteenotettuun hiilipolttoainearvoon talteenottoa kivihiilen kaltaisella hyötysuhdearvolla.

STET tarjoaa kompleksin taloudellisesti tehokkaita teknologioita, jotka vastaanottavat parempaa laatua, joka muutoin sijoitettaisiin kaatopaikalle. Sähköstaattisen hiilen erottelun teknologiat, Ecotherm-niminen™ palaa kattilaan, ja ammoniakin poistaminen tarjoavat modulaarisen ratkaisun lentotuhkan hyödyntämiseen ja ympäristönsuojeluun liittyviin ongelmiin sähköalalla. Nämä kolme teknologiaa voidaan ottaa käyttöön vaiheittain, Tai

Taulukko. STET Kaupallinen toiminta

yhtenä projektina. Taulukossa esitetään lyhyet tiedot STET-hiilituhkan hyötylaitosten täytäntöönpanon ja kaupallisen toiminnan tuloksista.