ST 复杂技术对粉煤灰的可能性

抽象

ST 设备 & 技术有限责任公司 (STET) 一直在经营商业粉煤灰的仁慈系统，因为 1995. STET 的静电选矿技术降低了煤飞灰含碳量, 生产一致, 低炭灰用作水泥的代替品. 具有碳含量的飞灰 > 25% 已经用于亲以受控碳含量的灰烬 2 ± 0.5%. 碳丰富的产品同时生产恢复碳的燃料价值.

STET在波兰的最新项目，包括湿- 干灰收集转换和STET碳分离器于5月成功调试 2010.

1.质量限制可用混凝土等级飞灰

大约 70 美国燃煤电厂每年产生百万吨煤灰, 只关于 14 百万吨用作混凝土生产中的水泥替代品. 这些被拒绝的飞灰大部分不符合用于混凝土的化学和物理规格. 欧洲也出现类似情况. 虽然一些非质量灰烬用作结构填充材料或其他低价值用途, 大部分只是处理在垃圾填埋场或废物池.

过度的飞灰含碳量是最常见的问题. 美国州公路和运输官员协会 (AASHTO 标准) 和欧洲标准 (EN 450 A 类) 要求的飞灰含碳量, 烧失量的测定 (意向书) 不超过 5% 按重量计. 然而, 在 1990 年中期开始, 安装在燃煤电厂的授权 NOx 控制设备增加的碳 (意向书) 很多以前适销对路的飞灰的内容. 粉煤灰的氨污染导致进一步的要求，以减少氮氧化物和其他电厂排放. 作为一个后果, 虽然他理解在混凝土中使用粉煤灰的好处继续增加, 减少的合适品质粉煤灰可用性. 经济上富集了品质粉煤灰作用是因而也增加功率和混凝土行业感兴趣的. 分离技术开创了从煤灰中去除碳和氨的工艺.

2.ST 设备 & 技术有限责任公司技术概述

2.1. 飞灰碳分离

在 STET 碳分隔符 (图 1), 材料被送入两个平行的平面电极薄差距. 粒子通过粒子间的接触进行摩擦带电. 带正电荷的碳和带负电荷的矿物被吸引到相反的电极上. 粒子是连续运动的皮带而席卷然后转达了相反的方向. 带移动粒子毗邻每个电极向两端的分隔符. 高带速也使非常高的吞吐量, 高达 40 吨 / 小时在一个单一的分隔符. 小差距, 高电压领域, 计数器当前流, 蓬勃的粒子-粒子搅拌和上电极带自清洗行动是 STET 分离器的关键特征. 通过控制各种工艺参数, 皮带速度, 馈送点, 和进给速度, STET 过程产生低 LOI 粉煤灰在碳含量小于 3.5% 从饲料飞灰在意向书从测距 5% 来过 25%.

无花果. 1. ST 分离器

分离器设计是相对简单、 紧凑. 一台机器，用于处理 40 吨每小时大约是 9 m (30 金融时报 》。) 长, 1.5 m (5 金融时报 》。) 宽, 和 2.75 m (9 金融时报 》。) 高. 皮带和关联的辊是唯一的运动部件. 电极是固定的，由一种经久耐用的塑料材料组成. 皮带由塑料制成. 分隔器的功耗低于 1 材料处理的两个马达传动皮带所消耗的电力大部分每吨千瓦时.

这个过程是完全干燥, 要求没有额外的原料不是飞灰和产生任何废物的水或空气排放物. 回收的物料包括粉煤灰中碳含量降低到适合用作混凝土中的火山灰质混合材的水平, 和一个有用作为燃料的高碳分数. 利用这两种产品流提供 100% 飞灰处置问题的解决方案.

2.2. 高碳飞灰的回收燃料价值

除了低碳产品, 品牌名为 Proash® , 用于混凝土, STET 分离过程也恢复否则浪费的形式富含碳元素的飞灰含碳, 品牌 EcoTherm™ . EcoTherm™ 具有显著的燃油价值, 可以很容易地用 STET 返回发电厂 EcoTherm™ 返回系统以减少工厂使用的煤炭. 当 EcoTherm™ 在电站锅炉燃烧, 从燃烧的能量转换为高压力 / 高温蒸汽，然后在同样的效率作为煤炭电力, 通常 35%. 在STES的生态热中回收的热能转化为电能™ 返回系统比竞争技术高出两到三倍, 即将能量回收为热水形式的低品位热, 并将其循环到锅炉给水系统中。. EcoTherm™ 也用作水泥窑中的氧化铝来源, 取代更昂贵的铝土矿， 这是通常运输长途. 利用高碳 EcoTherm™ 在发电厂或水泥窑中的灰分, 最大限度地从交付煤能量回收, 减少了需要排雷和运输设施的额外燃料.

无花果. 2. EcoTherm™ 退货系统

STET 的星座电源一代布兰登海岸, SMEPA 研发. 明天, NBP Belledune, RWEnpower 迪科, EDF 能源西伯顿, 和鲁文电源阿伯索植物, 包括 EcoTherm™ 退货系统 (图 2). 波兰最新安装的STET碳分离器还将包括一个生态热™ 退货系统. 图中介绍了该系统的基本组成部分 2. EcoTherm™ 在煤带上干燥地传送到过滤接收器. 防止灰尘 7-10 wt% 水被添加到

EcoTherm™ 在高速销搅拌机中， 然后下降到皮带上的煤， 因为煤被输送到磨坊.

2.3. ST氨去除工艺

发电厂正在增加氨注入的利用率，以减轻氮氧化物和二恶由多的排放. 通过选择性催化，在一定条件下，通过与氨的反应，可减少烟气中的氮氧化物 (Scr) 或选择性非催化 (斯纳克) 系统. 当氨在这些过程中被消耗时, 为了正确控制氮氧化物，需要一些多余的氨. 典型冷侧静电沉淀器灰收集系统中飞灰上的任何残留氨沉积. 减少颗粒或 SO3 气溶胶排放, 氨在沉淀器之前被注入烟气中， 导致硫酸铵沉积在粉煤灰上. 虽然氨化灰不损害混凝土性能, 当氨灰与碱性水泥混合在混凝土生产中时, 氨挥发可能危及工人.

从煤灰中去除氨气, ST 工艺利用与导致混凝土中氨释放的相同基本化学反应. 从煤灰中释放氨需要铵离子 – 分子氨平衡通过碱的存在而转向氨. 天然高碱性飞灰，无需额外碱. 用于少碱性灰烬, 任何强大的碱将服务. 最便宜的碱源是石灰 (曹). 化学平衡强烈青睐铵盐与石灰解放氨的反应. 化合物溶解后，化学反应迅速发生.

无花果. 3: STET 氨去除系统

图中显示了ST氨去除过程的示意图 3. 灰, 水和石灰在受控比例计量到搅拌机. 确保添加的水和碱的快速混合和均匀分散, 使用高强度混频器. 低强度装置（如 pug 磨坊）用作辅助混合器，以良好的空气接触，允许从大部分灰烬中运输氨. 由于灰烬的水分含量非常低, 材料作为高度激动的干粉流经此搅拌机. 在高和

低速混合器回收到发电机组烟道上.

通过闪风干燥器输送材料来去除多余的水，将脱脂灰烬干燥。. 最终灰度约为 65oC (150oF) 足以产生一个完全免费的- 流动干燥产品.

进程恢复 100% 处理的飞灰和产生的灰符合混凝土使用的所有规格. STET 的氨去除工艺可以单独使用，也可以与公司的碳分离技术结合使用. 这种模块化方法为处理无法使用飞灰提供了成本最低的解决方案.

这种商业规模操作可以处理高达

47 每小时受污染灰吨, 将氨含量降低至以下 75 毫克/千克. 全面的STET氨去除系统目前正在杰克逊维尔电力局SJRPP运行, Tec 大弯, 和 Rwe npower 阿伯索灰处理设施.

3. 餐饮加工设施

在美国11个发电站，使用STET的技术生产可控的低LOI飞灰。, 加拿大, 英国, 波兰和韩国. 加工过的飞灰在 Proash 下销售® 品牌贯穿这些市场领域. ProAsh® 飞灰已被二十多个州公路当局批准使用, 以及很多其他规范机构. ProAsh® 还通过加拿大标准协会和 EN 认证 450:2005 欧洲质量标准. STET 灰加工设施列在表中 1.

在 2008, STET在佛罗里达州坦帕电力公司大弯站委托其最大的美国粉煤灰设施. 安装了两个 STET 分离器，以生成低 LOI Proash® . 首次使用同类第三分离器进一步浓缩碳，以最大限度地提高 EcoTherm 的燃料价值™ 并最大化 Proash 的数量® 恢复. 大弯设施, 产生 260,000 吨每年 Proash®, 包括 25,000 饲料灰的吨圆顶, a 10,000 Proash 的吨筒仓® 和一个 6,500 生态器的吨筒仓™ .

3.1. ZGP 项目, 波兰

4月 2010 欧洲大陆的第一个STET分离器装置在苏打波尔斯卡·切赫Sp z.o联合蒸汽和发电厂的边界上投入使用. – 波兰的贾尼科索达和伊诺罗茨瓦夫工厂. 这个灰烬处理设施, 与 STET 联合开发, 由 ZGP Sp 拥有和运营. z o. o., 拉法基波尔斯卡萨和苏打波尔斯卡西切斯普的合资公司. Z

o. o.发电厂生产约 180,000 吨每年飞灰，被湿运到泻湖 2 公里远.

该设施建在发电厂的边界上. 该项目包括转换湿灰收集和运输系统，为五个

锅炉到干灰密相收集系统, STET 分离器, 饲料灰的储藏筒仓, 普罗什® 和生态瑟姆™ 产品, 和生态™ 返回系统以返回生态热™ 锅炉以回收燃料价值, 以及辅助建筑, 压缩机和新道路. 因为饲料灰也从附近的伊诺罗茨瓦夫处理- 索达·波尔斯卡·切奇·斯普拥有的马特威发电厂. z o. o., 已作出规定，以气动油罐车将运输到设施的饲料灰. 灰化设施的工艺流程图如图 4 和图中的一般设施布局 5. 低 Loi Proash® 生产到 EN450:2005 标准，并用于附近的水泥厂拥有拉法基拥有生产飞灰水泥. A 30,000 吨干灰筒仓建在水泥厂内, 在冬季储存灰烬.

无花果. 4. ZGP 流程图

无花果. 6. ZGP ST 粉煤灰植物

3.2 设计基础

每年处理的灰量: 180,000 T

EcoTherm™ 被发电厂燃烧 24,000 吨/年, 要由

1.湿式运输系统的拆卸

2.新型密区输送系统的交付和组装

3.压缩机的交付和组装

4.灰分分离设施的建造: 饲料灰筒仓 1，200T

ProAsh® 1，000T 生态热 ™1,000T

5.道路和场地基础设施设施建设 5 月启动 2010

该项目在计划预算内和按计划进行.

3.3设施在 2011

基于在启动运营期间获得的积极运营经验, 和上 2010 性能, 设施管理部门决定处理来自其他发电厂的额外灰烬, 根据 EN，飞灰中的碳含量高于可接受的含量 450 标准.

在交付的灰烬的 Loi 来自 8 自 20%. 鉴于上述, ZGP 设施处理的灰量在 2011 自 220,000 吨.

Loi 用于飞灰, ProAsh® 和生态™ 在 2011

4. 总结

建成的飞灰加工设施, 基于分离技术有限责任公司提供的技术，完全消除了在 M 储存飞灰的需要[ ]特威和贾尼科沃发电厂.

多年来造成环境破坏的废煤灰，以非常高的成本储存在场所外，成为一种名为 ProAsh 的可销售产品。® 现在完全被水泥行业利用, 符合 EN-450 标准.

EcoTherm™ 现在被发电厂和水泥厂用作燃料, 减少这些工厂燃烧的煤量，从而提高锅炉的效率.

该项目既满足了财政目标，也符合环境目标。. 该设施展示了高灰烬处理能力, 在质量方面, 数量和加工技术, 并证明可靠.

最大限度地利用粉煤灰作为混凝土生产水泥替代品极大地减少了二氧化碳排放与建筑活动. 为了避免失去这种宝贵的材料资源，用于混凝土生产，以及减少与混凝土建筑相关的温室气体排放, 在经济和环境上可行的方式恢复对粉煤灰品质流程被必须的.

与分离技术工艺对粉煤灰的利用进一步增加了这种重要材料的供应. ST的易利工艺继续是应用最广泛的方法，将原本无法使用的粉煤灰升级为高价值材料，用于混凝土水泥更换. 19 STET 碳分离器已到位，带过 100 机多年的经营.

ProAsh® 在混凝土行业已广泛接受为优质飞灰，由于 LOI 变异性低于其他灰烬，因此对空气约束要求的监控需要少得多.

将 STET 工艺中的高碳浓缩物回收到发电厂的锅炉，可以回收与煤炭类似的效率回收的碳燃料值.

STET 提供一系列经济高效的技术，用于接收质量改进的灰烬，否则这些灰烬将被填埋. 静电碳分离技术, 埃科瑟姆™ 返回锅炉, 氨去除为电力行业与煤灰利用和环境保护有关的问题提供了模块化的解决方案. 这三种技术可以分阶段实施, 或

表. STET 商业运作

作为单个项目. 在表格中简要介绍了STET煤灰化装置实施成果和商业运行情况.