Possibilità di ST complesso tecnologie su ceneri volanti

RIEPILOGO

ST attrezzature & Technology LLC (STET) opera commerciale fly ash sistemi di arricchimento dal 1995. STET di tecnologia elettrostatica arricchimento riduce il contenuto di carbonio delle ceneri di carbone, producendo un coerente, cenere di basso tenore di carbonio per uso come un sostituto per cemento. Fly ash con i livelli di carbonio > 25% sono stati utilizzati per procenere del Duce con un livello di carbonio controllata di 2 ± 0.5%. Un prodotto ricco di carbonio è prodotto simultaneamente per recuperare il valore di carburante del carbonio.

STET di più recente progetto in Polonia che include un bagnato- conversione di raccolta ceneri a secco e un separatore di carbonio STET fu commissionato con successo nel maggio 2010.

1.QUALITÀ LIMITANTE GRADO CONCRETO DISPONIBILE FLY ASH

Dei circa 70 milioni di tonnellate di ceneri prodotta ogni anno alle centrali elettriche a carbone di US, solo circa 14 milioni di tonnellate è usato come un sostituto di cemento nella produzione di calcestruzzo. Molto di questo rifiutato fly ash non riesce a soddisfare specifiche chimiche e fisiche nel calcestruzzo. Una situazione simile si verifica in Europa. Mentre alcuni di questa cenere fuori qualità viene utilizzata come materiale di riempimento strutturale o per altro basso-valore utilizza, Gran parte di essa è semplicemente smaltito in discariche o dei rifiuti stagni.

Una quantità eccessiva di carbonio incombusto in cenere volatile è il problema più comune. L'American Association of State Highway e funzionari di trasporto (AASHTO) e norme europee (IT 450 Categoria A) richiedono che la quantità di carbonio incombusto in cenere volatile, misurata dalla perdita su accensione (LOI) non superare 5% di peso. Tuttavia, a partire da metà degli anni 1990, installazione di apparecchiature di controllo NOx affidata alle centrali elettriche a carbone ha aumentato il carbonio (LOI) contenuto di gran parte delle ceneri precedentemente negoziabili. Ulteriori requisiti per ridurre NOx e altri le emissioni delle centrali hanno provocato la contaminazione di ceneri con ammoniaca. Di conseguenza, mentre la comprensione dei vantaggi dell'utilizzo di ceneri in cemento continua ad aumentare, la disponibilità di qualità adeguata fly ash sta diminuendo. Processi a beneficiare economicamente-fuori-qualità ceneri sono così anche di crescente interesse per il potere e le industrie di cemento. Tecnologie di separazione è stato il pioniere tali processi per la rimozione di carbonio e di ammoniaca da ceneri.

2.ST ATTREZZATURE & PANORAMICA DELLA TECNOLOGIA TECNOLOGIA LLC

2.1. Fly Ash carbonio separazione

Nel separatore di carbonio STET (Figura 1), materiale è inserito nella fessura sottile tra due elettrodi planari paralleli. Le particelle triboelectrically pagano di contatto interparticella. Il carbonio carico positivamente e il minerale negativamente caricato sono attratti da elettrodi opposti. Le particelle vengono travolti da una cintura di movimento continua e convogliate in direzioni opposte. La cinghia si muove le particelle adiacenti a ciascun elettrodo verso estremità opposte del separatore. La velocità del nastro alta consente inoltre molto elevati volumi di produzione, fino a 40 tonnellate l'ora su un singolo separatore. Il piccolo spazio, campo di alta tensione, contro flusso corrente, agitazione vigorosa particella-particella e azione autopulente della cintura sugli elettrodi sono le caratteristiche critiche del separatore STET. Controllando i vari parametri di processo, come la velocità del nastro, punto di alimentazione, e velocità di avanzamento, il processo STET produce ceneri LOI basso contenuto di carbonio di meno di 3.5% dalle ceneri dell'alimentazione che vanno in LOI da 5% a oltre 25%.

Fico. 1. Separatore di ST

Il design di separatore è relativamente semplice e compatto. Una macchina progettata per elaborare 40 tonnellate l'ora sono di circa 9 m (30 Ft.) lungo, 1.5 m (5 Ft.) ampia, e 2.75 m (9 Ft.) alta. La cinghia e i rulli associati sono le uniche parti in movimento. Gli elettrodi sono stazionari e composto da un materiale plastico in modo appropriato durevole. La cintura è fatta di plastica. Consumo di energia del separatore è inferiore 1 chilowattora per tonnellata di materiale lavorato con la maggior parte della potenza consumata da due motori la cinghia di azionamento.

Il processo è completamente asciutto, non richiede nessun materiali aggiuntivi tranne la cenere volatile e non produce rifiuti acqua o aria emissioni. I materiali recuperati consistono di ceneri ridotto a tenore di carbonio ai livelli adatto ad uso come una mescolanza pozzolanica in calcestruzzo, e una frazione di alto tenore di carbonio utile come combustibile. L'utilizzo di entrambi i flussi prodotto fornisce un 100% soluzione ai problemi di smaltimento ceneri.

2.2. Valore di combustibile da rifiuti di ceneri di alto tenore di carbonio

Oltre al prodotto di basso tenore di carbonio, marca di nome ProAsh® , nel calcestruzzo, la separazione di STET processo inoltre recupera altrimenti sprecato carbonio incombusto sotto forma di ceneri di carbonio-ricco, EcoTherm marca™ . EcoTherm™ ha valore di carburante significativi e facilmente possono essere restituiti per la centrale elettrica usando il EcoTherm STET™ Sistema di ritorno per ridurre il carbone utilizzato presso l'impianto. Quando EcoTherm™ è bruciato nella caldaia utilità, l'energia dalla combustione viene convertito in alta pressione / vapore ad alta temperatura e quindi di energia elettrica presso la stessa efficienza del carbone, in genere 35%. La conversione dell'energia termica recuperata all'elettricità in EcoTherm degli STETs™ Sistema di ritorno è due o tre volte superiore a quella della tecnologia competitiva dove l'energia viene recuperata come basso-classificare calore sotto forma di acqua calda che circola alla caldaia acqua sistema di alimentazione. EcoTherm™ è usato anche come una fonte di allumina nei forni per cemento, spostando la bauxite più costosa che di solito è trasportati per lunghe distanze. Utilizzando il carbonio alto EcoTherm™ cenere o presso una centrale elettrica o un forno da cemento, massimizza il recupero di energia dal carbone trasportato, riducendo la necessità di miniera e trasporto di carburante supplementari per le strutture.

Fico. 2. EcoTherm™ Sistema di ritorno

STET di costellazione Power Source generazione Brandon Shores, SMEPA RAVASINI. Morrow, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energy West Burton, e RWEnpower Aberthaw piante, Tutte sono dotate di EcoTherm™ Sistemi di restituzione (Figura 2). Nuova installazione di un separatore di carbonio STET in Polonia comprenderà anche un EcoTherm™ Sistema di ritorno. Le componenti essenziali del sistema sono presentate nella figura 2. EcoTherm™ viene convogliata asciutto ad un ricevitore filtro sopra le cinture di carbone. Per prevenire spolverata su 7-10 WT % acqua è aggiunta la

EcoTherm™ in un mixer di pin ad alta velocità prima di cadere sul carbone sul nastro come il carbone viene convogliato per mulini.

2.3. Processo di rimozione di ammoniaca ST

Impianti sono aumentando l'utilizzo dell'iniezione di ammoniaca per ridurre le emissioni di NOx e SO3. NOx nei gas di scarico è ridotta da reazione con ammoniaca in determinate condizioni attraverso selettiva catalitica (SCR) o Non-catalitico selettivo (SNCR) sistemi. Mentre l'ammoniaca viene consumato in questi processi, alcuni ammoniaca in eccesso è necessaria per il corretto controllo di NOx. Eventuali depositi di ammoniaca residua su ceneri nei sistemi di raccolta cenere tipico sul lato freddo del precipitatore elettrostatico. Per ridurre il particolato o così3 emissioni di aerosol, ammoniaca viene iniettato del gas di scarico appena prima i precipitatori conseguente solfati di ammonio depositandosi sulle ceneri. Mentre ash ammoniacati non è dannosa per le prestazioni di calcestruzzo, Quando la cenere ammoniacata è mescolata con il cemento alcalino nella produzione di calcestruzzo, l'ammoniaca è volatilizzato potenzialmente mettere in pericolo i lavoratori.

Per rimuovere le ceneri ammoniaca come gas, il processo di ST utilizza la stessa reazione chimica fondamentale che provoca rilascio di ammoniaca in calcestruzzo. Liberazione di ammoniaca da ceneri richiede che lo ione ammonio – equilibrio di ammoniaca molecolare essere spostato a favore di ammoniaca dalla presenza di alcali. Le ceneri con naturalmente elevata alcalinità non bisogno alcali ulteriori. Per le ceneri meno alcaline, qualsiasi forte alcali servirà. La fonte più economica di alcali è calce (CaO). La reazione dei sali di ammonio con calce liberatorio dell'ammoniaca è fortemente favorita da equilibrio chimico. La reazione chimica si verifica rapidamente una volta che i composti sono dissolti.

Fico. 3: STET sistema di rimozione di ammoniaca

Un diagramma schematico del processo di rimozione di ammoniaca ST è illustrato nella figura 3. Cenere, acqua e calce in proporzioni controllate sono dotati di tassametro ad un mixer. Per assicurare la rapida miscelazione e dispersione uniforme della aggiunta di acqua e alcali, viene utilizzato un mixer ad alta intensità. Un dispositivo di bassa intensità come un mulino pug viene utilizzato come mixer secondario per fornire il contatto con l'aria buona per consentire il trasporto di ammoniaca dalla maggior parte delle ceneri. Poiché il contenuto di umidità della cenere è molto basso, il materiale scorre attraverso questo mixer come una polvere secca molto agitata. Gas di ammoniaca raccolti in entrambi l'alto e

mixer a bassa velocità è riciclato alla canna fumaria unità generatrice.

La cenere deammoniated viene essiccata di convogliare il materiale attraverso un flash più asciutto per rimuovere l'acqua in eccesso. Temperatura finale di ceneri di circa 65 ° c (150oF) sono adeguate per produrre un completamente gratuito- che scorre di prodotto secco.

Il processo recupera 100% di ceneri volanti il trattato e la cenere risultante soddisfa tutte le specifiche per l'uso in calcestruzzo. STET di processo di rimozione di ammoniaca può essere utilizzato da solo o in combinazione con la tecnologia di separazione dell'azienda carbon. Questo approccio modulare offre la soluzione di costo più bassa per trattamento ceneri altrimenti inutilizzabile.

Questa operazione su scala commerciale in grado di gestire fino a

47 tonnellate l'ora di cenere contaminati, ridurre l'ammoniaca contenuto a meno che 75 mg/kg. Sistemi di rimozione di ammoniaca STET piena scala ora funzionano a Jacksonville elettrico autorità SJRPP, TEC Big Bend, e impianti di trasformazione di RWE npower Aberthaw cenere.

3. STET IMPIANTI DI TRASFORMAZIONE DI ASH

Controllata bassa ceneri LOI è prodotto con tecnologia di STET alle undici centrali durante gli Stati Uniti, Canada, Regno Unito, Polonia e Corea. Le ceneri trasformate è commercializzata con il ProAsh® marca in tutte queste aree di mercato. ProAsh® cenere volatile è stato approvato per l'uso da più di venti autorità autostrada, così come molte altre agenzie di specifica. ProAsh® Inoltre è stata certificata in Canadian Standards Association ed EN 450:2005 standard di qualità in Europa. STET impianti di trasformazione di cenere sono elencati nella tabella 1.

In 2008, STET commissionato il suo più grande stabilimento di arricchimento di ceneri volanti negli Stati Uniti presso la stazione di Big Bend azienda elettrica di Tampa in Florida. Due separatori di STET sono installati per produrre basso LOI ProAsh® . Un separatore di terzo prima nel suo genere è utilizzato per concentrare ulteriormente il carbonio per massimizzare il valore di carburante della EcoTherm™ e per massimizzare la quantità di ProAsh® recuperati. L'impianto di Big Bend, che produce 260,000 tonnellate all'anno di ProAsh®, include un 25,000 cupola di tonnellata per mangimi ash, un 10,000 silo di tonnellata di ProAsh® e un 6,500 silo di tonnellata di EcoTherm™ .

3.1. ZGP progetto, Polonia

Nel mese di aprile 2010 la prima installazione del separatore STET nell'Europa continentale è stata commissionata ai confini della centrale combinata a vapore e di potenza di Soda Polska Ciech Sp z o.o. – Stabilimenti di Janikosoda e Inowroc'aw in Polonia. Questo impianto di lavorazione delle ceneri, sviluppato congiuntamente con STET, è di proprietà e gestito da. z o.o., una società di joint venture di Lafarge Polska SA e Soda Polska CIECH Sp. Z

O.o.Le centrali producono circa 180,000 tonnellate all'anno fly ash che è stato trasportato bagnato a laguna 2 km di distanza.

L'impianto è stato costruito al confine della centrale elettrica. Il progetto prevedeva la conversione dei sistemi di raccolta e trasporto delle ceneri umide per

caldaie ad un sistema di raccolta di fase densa di cenere secca, un separatore STET, silos di stoccaggio per la cenere di alimentazione, il ProAsh® e l'EcoTherm™ Prodotti, e un EcoTherm™ Sistema di restituzione per restituire ecoTherm™ alle caldaie per recuperare il valore del carburante, così come gli edifici ausiliari, compressori e nuove strade. Poiché la cenere di alimentazione viene trattata anche dalla vicina Inowroc- Centrale elettrica di Matwy di proprietà di Soda Polska Ciech Sp. z o.o., sono state fatte disposizioni per lo scarico di cenere di mangime trasportato all'impianto in autocarri autocisterna pneumatici. Il diagramma di flusso del processo per l'impianto di beneficiazione delle ceneri è illustrato nella figura 4 e il layout generale della struttura in Figura 5. Il basso LOI ProAsh® è prodotto per EN450:2005 presso il vicino impianto di cemento di proprietà di Lafarge per produrre cemento fly ash. A 30,000 tonnellate di silo di cenere secca è stato costruito all'interno dei locali dell'impianto di cemento, per conservare la cenere durante la stagione invernale.

Fico. 4. Diagramma di processo di .GP

Fico. 6. Impianto di benefici per le ceneri volanti di GP ST

3.2 Basi di progettazione

Volume di ceneri da trattare annualmente: 180,000 T

EcoTherm™ combustibile dalla centrale elettrica 24,000 tonnellate/anno, il volume rimanente che deve essere utilizzato dal

1.Smontaggio del sistema di trasporto a umido

2.Consegna e assemblaggio del nuovo sistema di trasporto a fase densa

3.Consegna e assemblaggio di compressori

4.Costruzione dell'impianto di separazione delle ceneri Silos: Silo di ceneri di alimentazione 1.200T

ProAsh® 1.000T EcoTherm ™1,000T

5.Costruzione di strade e infrastrutture del sito Facility start-up nel mese di maggio 2010

Il progetto è stato attuato nell'ambito del bilancio pianificato e.

3.3Le prestazioni della struttura in 2011

Sulla base dell'esperienza operativa positiva acquisita durante le operazioni di avviamento, e su 2010 Prestazione, la gestione della struttura ha deciso di elaborare la cenere aggiuntiva da altre centrali elettriche, con un più alto contenuto di carbonio in cenere mosca di quanto accettabile secondo il EN 450 Standard.

Il LOI nella cenere consegnata era da 8 A 20%. Alla luce di quanto sopra, il volume di cenere elaborato dall'impianto 2011 A 220,000 Tonnellate.

LOI per ceneri volanti, ProAsh® ed EcoTherm™ in 2011

4. Riepilogo

L'impianto di trattamento della cenere di mosca completata, sulla base della tecnologia fornita da Separation Technologies LLC ha completamente eliminato la necessità di conservare la cenere mosca a M-centrali elettriche di twy e Janikowo.

La cenere di mosca di scarto che aveva causato danni ambientali per anni ed era stata immagazzinata al di fuori dei locali ad un costo molto elevato è diventata un prodotto commercializzabile chiamato ProAsh® ed è ora completamente utilizzato dall'industria del cemento, conforme allo standard EN-450.

EcoTherm™ è ora utilizzato come combustibile dalla centrale elettrica e dalla centrale di cemento, riducendo la quantità di carbone bruciato da tali impianti e aumentando così l'efficienza delle caldaie.

Il progetto ha raggiunto sia i suoi obiettivi finanziari che ambientali. Lo stabilimento ha dimostrato un'elevata capacità di lavorazione delle ceneri, in termini di qualità, quantità e tecnologia di lavorazione, e si è dimostrato affidabile.

Massimizzare l'utilizzo di ceneri come un sostituto di cemento nel calcestruzzo produzione sostanzialmente riduce le emissioni di anidride carbonica connesse con l'attività di costruzione. Al fine di evitare la perdita di questa preziosa risorsa di materiale per la produzione di calcestruzzo, nonché la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra associate alla costruzione di calcestruzzo, sono necessari processi per ripristinare la qualità delle ceneri in un modo economico ed ecologicamente sostenibile.

La raccolta del fly ash con i processi di Separation Technologies aumenta ulteriormente l'offerta di questo importante materiale. I processi di beneficio ST continuano ad essere i metodi più estesi per aggiornare la cenere mosca altrimenti inutilizzabile a materiali di alto valore per la sostituzione del cemento in calcestruzzo. 19 I separatori di carbonio STET sono in atto con oltre 100 macchina-anni di funzionamento.

ProAsh® ha trovato ampia accettazione nell'industria del calcestruzzo come una cenere mosca premium che richiede molto meno monitoraggio dei requisiti di rientro dell'aria a causa di meno variabilità LOI rispetto ad altre ceneri.

La restituzione del concentrato ad alto tenore di carbonio dal processo STET alla caldaia di una centrale elettrica consente il recupero del valore del combustibile di carbonio recuperato ad un'efficienza simile al carbone.

STET offre un complesso di tecnologie economicamente efficienti per la ricezione di cenere della migliore qualità che altrimenti sarebbe essere conferiti in discarica. Tecnologie di separazione elettrostatica carbonio, ECOTHERM™ ritorno alla caldaia, e rimozione di ammoniaca forniscono una soluzione modulare di problemi relativi all'utilizzo della cenere volatile e protezione dell'ambiente nel settore energetico. Queste tre tecnologie possono essere implementate in fasi, o

tavolo. STET operazioni commerciali

come un singolo progetto. Nella tabella sono presentati i dati sintetici sui risultati di attuazione e la gestione commerciale degli impianti di arricchimento di STET carbone cenere.