Posibilităţile tehnologiilor Complex ST pe cenuși zburătoare

REZUMAT

Echipament de ST & Tehnologie SRL (STET) a fost de operare comerciale cenuși zburătoare beneficiation sisteme de 1995. STET pe electrostatice beneficiation tehnologie reduce conținutul de carbon din cărbune cenuși zburătoare, produce o concordanţă, cenuşă de emisii reduse de carbon pentru utilizarea ca un substitut pentru ciment. Cenuși zburătoare cu niveluri de carbon > 25% au fost folosite pentru proDucele cenuşă cu un nivel de carbon controlate de 2 ± 0.5%. Un produs bogat de carbon este produs simultan pentru a recupera valoarea de combustibil din carbon.

STET pe cel mai nou proiect din Polonia, care include un umed- conversie de colectare cenuşă de la uscat şi un separator de carbon STET a fost comandat cu succes în mai 2010.

1.CALITATE LIMITAREA DISPONIBILE BETON CLASA ZBURA CENUŞĂ

De aproximativ 70 milioane de tone de fly cenuşă generate în fiecare an la SUA cărbune centralele, doar aproximativ 14 milioane de tone este folosit ca un substitut de ciment, în producţia de beton. Mare parte din acest respins cenuși zburătoare nu respectă caietul de sarcini chimice şi fizice, pentru utilizare în beton. O situaţie similară apare în Europa. În timp ce unele dintre această cenuşă off-calitate este utilizată ca material de umplere structurale sau pentru alte utilizări valoare mică, mare parte din ea este pur şi simplu eliminate în gropile de gunoi sau deşeuri iazuri.

O cantitate excesivă de carbon nearse în cenuși zburătoare este cea mai frecventă problemă. Asociaţia americană de stat Highway şi transport oficiali (AASHTO) şi standardele europene (RO 450 Categoria A) solicita ca cantitatea de carbon nearse în cenuși zburătoare, măsurată prin pierderea la aprindere (LOI) nu depăşeşte 5% Greutate. Cu toate acestea, începând cu mijlocul anului 1990, instalarea echipamentelor pentru controlul mandatat NOx la cărbune centralele crescut carbon (LOI) conţinutul de mult anterior negociabile cenuși zburătoare. Cerințe suplimentare pentru reducerea NOx si alte emisii de putere de plante au dus la contaminarea cenuși zburătoare cu amoniac. Ca o consecinţă, în timp ce înţelegerea de beneficiile de a utiliza cenuși zburătoare din beton continuă să crească, disponibilitatea de calitate potrivit cenuși zburătoare este în scădere. Procesele de la economic beneficiaza off-calitate cenuși zburătoare sunt astfel de creştere în interes de la putere şi industriile de beton. Tehnologii de separare a fost un pionier astfel de procese pentru eliminarea atât de carbon şi amoniac la fly cenuşă.

2.ECHIPAMENT DE ST & PREZENTARE DE TEHNOLOGIE TEHNOLOGIE SRL

2.1. Separarea de Carbon cenuși zburătoare

În separatorul de carbon STET (Figura 1), materialul este alimentat în decalajul subţire între doi electrozi plane paralele. Particulele sunt practicate triboelectrically de interparticle contact. Carbon încărcate pozitiv şi negativ perceput minerale sunt atrasi de opus electrozi. Particulele sunt apoi măturat printr-o centură în mişcare continuă şi transmisă în directii opuse. Centura se mută particule adiacent la fiecare electrod spre capetele opuse ale separatorul. Viteza mare, de asemenea, permite cererea foarte mare, până la 40 tone pe oră pe un singur separator. Spațiu liber mic, câmp de înaltă tensiune, contra fluxul de curent, viguros de particule-particule agitaţie şi auto-curatare de acţiune a centurii pe electrozii sunt caracteristici critice separatorului STET. Prin controlul diverse parametrii de proces, cum ar fi viteza curelei, feed punct, şi hrana pentru animale rata, procesul de STET produce mici LOI cenuși zburătoare la conţinutul de carbon mai mică 3.5% la feed zbura cenuşă variind în LOI din 5% la peste 25%.

Fig. 1. Separator de ST

Separatorul de proiectare este relativ simplu şi compact. O maşină concepute pentru a prelucra 40 tone pe oră este de aproximativ 9 m (30 ft.) lung, 1.5 m (5 ft.) largă, şi 2.75 m (9 ft.) mare. Curea si role asociate sunt doar piesele mobile. Electrozii sunt staţionare şi este compus dintr-un material plastic adecvat durabil. Centura este fabricat din plastic. Separator de consum este de mai jos 1 kilowaţi-oră pe tonă de material procesat cu cea mai mare parte a puterii consumate de doua motoare centura de conducere.

Procesul este complet uscat, necesită nici materiale suplimentare, altele decât cenuși zburătoare şi produce fără emisii reziduale de apa sau aer. Materialele recuperate constau din cenuși zburătoare redusă în conţinutul de carbon la niveluri adecvate pentru utilizare ca un adaos pozzolanic în beton, şi o fracţiune de carbon de înaltă utile drept combustibil. Utilizarea a două fluxuri de produs oferă o 100% soluţie pentru problemele de eliminare cenuși zburătoare.

2.2. Valoarea recuperată combustibil high-carbon cenuși zburătoare

În plus faţă de produsul de emisii reduse de carbon, brand numit ProAsh® , pentru utilizare în beton, separarea STET procesa, de asemenea, Recupereaza pierdut altfel nearse de carbon sub formă de bogate în carbon cenuși zburătoare, marcă EcoTherm™ . EcoTherm™ are valoare semnificativa de combustibil şi cu uşurinţă pot fi returnate centralei electrice folosind STET EcoTherm™ Sistem de retur pentru a reduce cărbune folosit la uzina. Atunci când EcoTherm™ este ars în cazan de utilitate, energia de ardere este convertit la presiune inalta / abur de temperatură ridicată şi apoi la electricitate la aceeaşi eficienţă ca cărbune, de obicei 35%. Transformarea din energia termică recuperată la energie electrică în STETs' EcoTherm™ Sistem de retur este două-trei ori mai mare decât cea a tehnologiei competitiv, în cazul în care energiei este recuperată, grad scăzut de căldură sub formă de apă fierbinte, care este circulat la cazan apa sistem de alimentare. EcoTherm™ este de asemenea folosit ca o sursă de alumină în cuptoarele de ciment, deplasarea bauxită mai scump, care este, de obicei, transportat distanţe lungi. Utilizand EcoTherm ridicat de carbon™ cenuşă, fie la o centrala sau un cuptor de ciment, Maximizează recuperare de energie de cărbune livrate, reduce necesitatea de a mea si combustibil suplimentare la facilităţile de transport.

Fig. 2. EcoTherm™ Sistem de retur

STET pe constelatia putere sursa generaţie Brandon Shores, RALUK SMEPA. Morrow, CORNEL Belledune, RWEnpower Didcot, FED energie Burton vest, şi RWEnpower Aberthaw plante, Toate includ EcoTherm™ Sisteme de returnare (Figura 2). Instalarea mai noi de un separator de carbon STET în Polonia va include o EcoTherm™ Sistem de retur. Componentele esenţiale ale sistemului sunt prezentate în figura 2. EcoTherm™ este transmisă uscat la un receptor de filtru peste centuri de cărbune. Pentru a preveni praful despre 7-10 WT % apă este adăugat la

EcoTherm™ într-un mixer de mare viteza de pin înainte de cădere pe cărbune pe centura ca a Cărbunelui este transmis la mori.

2.3. Procesul de eliminare ST amoniac

Centralele sunt în creştere de utilizare a amoniac injectie pentru a reduce emisiile de NOx și SO3. NOx în gazele se reduce prin reactie cu amoniac în anumite condiții prin Selective Catalytic (SCR) sau selectiv non-catalitic (SNCR) Sisteme. În timp ce amoniacul este consumat în aceste procese, este necesar un exces de amoniac pentru un control adecvat al. Orice depuneri reziduale de amoniac pe cenușă zburătoare în sistemele tipice de colectare a cenușii electrstatice pe partea rece. Pentru a reduce particulele sau SO3 emisii de aerosoli, amoniacul este injectat în gazele de ardere chiar înainte de precipitatoare, rezultând în sulfati de amoniu care se depun pe cenușa zburătoare. În timp ce cenușa amoniacală nu este în detrimentul performanței betonului, atunci când cenușa amoniacală este amestecată cu cimentul alcalin în producția de beton, amoniacul este volatilizat, ceea ce ar putea pune în pericol lucrătorii.

Pentru a elimina amoniacul ca gaz din cenușa zburătoare, procesul ST utilizează aceeași reacție chimică fundamentală care duce la eliberarea amoniacului în beton. Eliberare de amoniac la fly cenuşă impune ca ion de amoniu – moleculară amoniac echilibru fi mutat în favoarea amoniac prin prezenţa de alcaline. Fly cenuşă cu alcalinitate natural ridicat nevoie nici alcaline suplimentare. Pentru mai puţin alcalin cenusa, orice alcaline puternice va servi. Sursa mai ieftină alcaline este var (CaO). Reacţia sărurilor de amoniu cu var eliberatoare amoniac este puternic favorizat de echilibru chimic. Reacţie chimică se produce rapid odată compuşi sunt dizolvate.

Fig. 3: STET sistem de ştergere de amoniac

O diagramă schematică a procesului de eliminare ST amoniac este prezentată în figura 3. Frasin, apă şi lămâie în proporţii controlate sunt inhalatori la un mixer. Pentru a asigura amestecarea rapidă şi dispersia uniformă a adăugat apă şi alcaline, un mixer de mare intensitate este utilizat. Un dispozitiv de intensitate scăzută, cum ar fi o moară de pug este folosit ca un mixer secundar pentru a furniza aer bun contact pentru a permite transportul de amoniac din cenuşă. Având în vedere conținutul de umiditate de cenuşă este foarte scăzută, materialul curge prin acest mixer sub formă de pulbere uscată foarte agitat. Amoniac gaz colectat în ambele mare şi

Mixere de viteză redusă este reciclat la generatoare fum de unitate.

Frasin deammoniated este uscat de transport material printr-un flash uscător pentru a elimina excesul de apa. Cenușa finală temperaturi de aproximativ 65ºC (150oanaF) sunt adecvate pentru a produce un complet gratuit- curge produs uscat.

Procesul recuperează 100% cenuși zburătoare tratate şi cenuşă rezultată corespunde tuturor specificaţiilor pentru utilizare în beton. STET pe procesul de eliminare de amoniac poate fi folosit singur sau in combinatie cu tehnologia companiei de separare a carbonului. Această abordare modulară oferă soluţia de costuri mai mici pentru tratarea altfel inutilizabile cenuși zburătoare.

Aceasta operatiune de scară comercială poate ocupa până la

47 tone pe oră de cenuşă contaminate, reducerea amoniac conţinut de mai puţin decât 75 mg/kg. Sisteme de eliminare a amoniac full-scale STET acum operează la Jacksonville Electric autoritatea SJRPP, TEC Big Bend, şi RWE npower Aberthaw cenuşă procesare.

3. STET INSTALAŢIILOR DE PROCESARE FRASIN

Controlat scăzut LOI cenuși zburătoare este produsă cu tehnologie STET pe la unsprezece centralele electrice pe întreg teritoriul SUA, Canada, Marea Britanie, Polonia şi Coreea. Prelucrate cenuși zburătoare este comercializat sub ProAsh® marca de-a lungul zonelor de piaţă. ProAsh® cenușă zburătoare a fost aprobată pentru utilizare de peste douăzeci de autorități rutiere de stat, precum și multe alte agenții de specificații. ProAsh® a fost, de asemenea, certificată în conformitate cu Canadian Standards Association și EN 450:2005 standardele de calitate în Europa. Instalațiile de prelucrare a cenușii STET sunt enumerate în tabelul 1.

În 2008, STET a pus în funcțiune cea mai mare instalație americană de cenușă zburătoare de la stația Big Bend a companiei Tampa Electric din Florida. Două separatoare STET sunt instalate pentru a produce loi proash scăzut® . Un al treilea separator de primă calitate este utilizat pentru a concentra în continuare carbonul pentru a maximiza valoarea combustibilului™ și pentru a maximiza cantitatea de ProAsh® Recuperate. Facilitatea Big Bend, care produce 260,000 tone pe an de ProAsh®, include o 25,000 tonă dom pentru cenușă de alimentare, o 10,000 siloz de tonă pentru ProAsh® și o 6,500 siloz de tonă pentru EcoTherm™ .

3.1. Proiectul ZGP, Polonia

În aprilie 2010 prima instalare STET Separator în continental Europa a fost comandat la limita combinate abur şi centralei de sifon Ciech Polska Sp z oo. – Plante Janikosoda şi Inowrocław în Polonia. Această facilitate de prelucrare de cenuşă, dezvoltat împreună cu STET, este deţinut şi operat de ZGP Sp. z o.o., o companie mixtă de Lafarge Polska SA şi sifon CIECH Polska Sp. z

octavian.Produse de centralele despre 180,000 tone pe an cenuși zburătoare, care a fost transportat umed la lagune 2 km.

Instalaţia a fost construită la limita al centralei. Proiectul a inclus de conversie de sisteme de colectare si transport cenuşă umedă pentru cinci

Cazane pentru un dens de cenuşă uscat faza sistemelor de colectare, un STET Separator, silozuri de stocare pentru cenuşă furajere, ProAsh® şi EcoTherm™ produse, şi o EcoTherm™ Sistem de returnare pentru a returna EcoTherm™ cazanelor pentru a recupera valoarea combustibilului, precum și clădiri auxiliare, compresoare și drumuri noi. Deoarece cenușa furajeră este, de asemenea, prelucrată de la Inowrocław din apropiere- Centrala matwy deținută de Soda Polska Ciech Sp. z o.o., s-au luat dispoziții pentru descărcarea cenușii de alimentare transportată la instalație în camioane cisternă pneumatice. Diagrama fluxului de proces pentru instalația de cenușă este prezentată în Figura 4 și structura generală a instalației în figura 5. Loi ProAsh scăzut® este produs la EN450:2005 standarde și este utilizat la fabrica de ciment din apropiere deținută de Lafarge pentru a produce ciment de cenușă zburătoare. ADRIAN 30,000 tone siloz de cenușă uscată a fost construit în incinta fabricii de ciment, pentru a stoca cenușă în timpul sezonului de iarnă.

Fig. 4. Diagramă proces ZGP

Fig. 6. ZGP ST cenuși zburătoare beneficiation plante

3.2 Bază de design

Volumul de cenuşă pentru a fi procesate anual: 180,000 T

EcoTherm™ combusted de centrala 24,000 tone/an, volumul rămase pentru a fi utilizate de

1.Demontarea sistemului de transport umed

2.Livrare si montaj al noului dens faza sistemul de transport

3.Livrare si montaj de compresoare

4.Construcţia de facilitatea de separare cenuşă silozurilor: Feed Ash siloz 1, 200T

ProAsh® 1, EcoTherm 000T ™1,000T

5.Construcţii de drumuri şi infrastructură de site-ul facilitate Start-up în mai 2010

Proiectul a fost implementat în cadrul bugetului planificate şi programare.

3.3Performanţă a instalaţiei în 2011

Pe baza experienţei pozitive operaţionale dobândite în timpul operaţiunilor de pornire, şi pe 2010 performanţă, conducerea instalației a decis să prelucreze cenușă suplimentară de la alte centrale, cu un conținut mai mare de carbon în cenușa zburătoare decât este acceptabil în conformitate cu EN 450 standard.

LOI în cenușa livrată a fost de la 8 pentru a 20%. Având în vedere cele de mai sus, volumul de cenușă prelucrat de instalația ZGP a crescut în 2011 pentru a 220,000 Tone.

LOI pentru cenușă zburătoare, ProAsh® și EcoTherm™ în 2011

4. rezumat

Instalația finalizată de prelucrare a cenușii de zbor, pe baza tehnologiei furnizate de Separation Technologies LLC a eliminat complet necesitatea de a stoca cenușă zburătoare la Mącentrale electrice Twy și Janikowo.

Deşeurilor cenuși zburătoare care a cauzat daune aduse mediului de ani şi au fost stocate în afara sediilor la un cost foarte ridicat a devenit un produs comercializabil numit ProAsh® şi acum este în întregime utilizate de industria cimentului, conform cu standardul EN-450.

EcoTherm™ Acum este utilizat drept combustibil de putere de plante şi fabrica de ciment, reducerea cantităţii de cărbune ars de acele plante şi crescând astfel eficienţa cazanelor.

Proiectul s-a întâlnit atât obiectivele financiare si de mediu. Facilitatea a demonstrat o cenuşă ridicat capacitatea de procesare, în termeni de calitate, cantitatea şi prelucrarea tehnologie, şi s-a dovedit fiabilă.

Maximizarea utilizării cenuși zburătoare ca un substitut de ciment, în producţia de beton substanţial reduce emisiile de dioxid de carbon asociate cu activitatea de construcţii. Pentru a evita pierderea acestei resurse valoroase de materiale pentru beton de producţie, precum şi reducerea emisiilor de gaze de seră asociate cu beton de construcţie, procese pentru restabilirea calităţii cenuși zburătoare în mod economic și ecologic viabile sunt necesare.

Beneficiation cenuși zburătoare cu procesele de tehnologii de separare în continuare creşte furnizarea acestei materii importante. Beneficiation ST procesele continuă să fie metodele cele mai pe larg aplicate pentru a face upgrade altfel inutilizabile zbura cenuşă la materiale de mare valoare pentru înlocuirea de ciment din beton. 19 STET separatoare de carbon sunt puse în aplicare cu peste 100 maşini de ani de funcţionare.

ProAsh® a constatat o acceptare largă în industria betonului ca cenușă zburătoare premium care necesită mult mai puțină monitorizare a cerințelor de antrenare aeriană din cauza variabilității loi mai mici decât alte cenușă.

Returnarea concentratului cu emisii ridicate de carbon din procesul STET în cazanul de la o centrală electrică permite recuperarea valorii combustibilului de carbon recuperat la o eficiență similară cărbunelui.

STET oferă un complex de tehnologii eficiente din punct de vedere economic pentru primirea cenușii de calitate îmbunătățită care altfel ar fi depozitată. Tehnologii de separare electrostatică a carbonului, Ecotherm™ revenirea la cazan, eliminarea amoniacului oferă o soluție modulară a problemelor legate de utilizarea cenușii de zbor și protecția mediului în sectorul energetic. Aceste trei tehnologii pot fi puse în aplicare în etape, sau

Tabel. Operațiuni comerciale STET

ca un singur proiect. În tabel sunt prezentate date succinte privind rezultatele implementării și funcționării comerciale a instalațiilor de cenușă de cărbune STET.