粉煤灰中 ST 複合技術的可能性

抽象

ST 設備 & 技術有限責任公司 (STET) 自那時以來，一直在運營商業粉煤灰選礦系統 1995. STET 的靜電選礦技術降低了煤飛灰含碳量, 生產一致, 低炭灰用作水泥的代替品. 含碳量的粉煤灰 > 25% 已經習慣了專業受控碳含量為 2 ± 0.5%. 碳豐富的產品同時生產恢復碳的燃料價值.

STET在波蘭的最新專案，其中包括一個濕的- 5月，乾灰收集轉換和STET碳分離器成功投入使用 2010.

1.品質限制可用混凝土級飛灰

的大約 70 美國燃煤電廠每年產生的數百萬噸粉煤灰, 僅關於 14 百萬噸在混凝土生產中用作水泥替代品. 這些被拒絕的粉煤灰中的大部分不符合用於混凝土的化學和物理規格. 歐洲也出現了類似的情況. 雖然其中一些劣質灰被用作結構填充材料或其他低價值用途, 其中大部分被簡單地丟棄在垃圾填埋場或廢物池中.

過度的飛灰含碳量是最常見的問題. 美國州公路和運輸官員協會 (AASHTO 標準) 和歐洲標準 (EN 450 A 類) 要求的飛灰含碳量, 燒失量的測定 (意向書) 不超過 5% 按重量計. 然而, 在 1990 年中期開始, 安裝在燃煤電廠的授權 NOx 控制設備增加的碳 (意向書) 很多以前適銷對路的飛灰的內容. 粉煤灰的氨污染導致進一步的要求，以減少氮氧化物和其他電廠排放. 作為一個後果, 雖然他理解在混凝土中使用粉煤灰的好處繼續增加, 減少的合適品質粉煤灰可用性. 經濟上富集了品質粉煤灰作用是因而也增加功率和混凝土行業感興趣的. 分離技術開創了從粉煤灰中去除碳和氨的工藝.

2.ST 設備 & 技術有限責任公司 技術概述

2.1. 粉煤灰碳分離

在 STET 碳分隔符號 (圖 1), 材料被送入兩個平行的平面電極薄差距. 粒子通過粒子間的接觸進行摩擦帶電. 帶正電的碳和帶負電荷的礦物被吸引到相反的電極上. 粒子是連續運動的皮帶而席捲然後轉達了相反的方向. 帶移動粒子毗鄰每個電極向兩端的分隔符號. 高帶速也使非常高的輸送量, 高達 40 噸 / 小時在一個單一的分隔符號. 小差距, 高電壓領域, 計數器當前流, 蓬勃的粒子-粒子攪拌和上電極帶自清洗行動是 STET 分離器的關鍵特徵. 通過控制各種工藝參數, 皮帶速度, 饋送點, 和進給速度, STET 過程產生低 LOI 粉煤灰在碳含量小於 3.5% 從飼料飛灰在意向書從測距 5% 來過 25%.

無花果. 1. ST 分離器

分離器設計是相對簡單、 緊湊. 一台機器，用於處理 40 噸每小時大約是 9 m (30 dtl) 長, 1.5 m (5 dtl) 寬, 和 2.75 m (9 dtl) 高. 皮帶和關聯的輥是唯一的運動部件. 電極是固定的，由適當耐用的塑膠材料組成. 皮帶由塑膠製成. 分離器的功耗如下 1 材料處理的兩個馬達傳動皮帶所消耗的電力大部分每噸千瓦時.

這個過程是完全乾燥, 要求沒有額外的原料不是飛灰和產生任何廢物的水或空氣排放物. 回收的物料包括粉煤灰中碳含量降低到適合用作混凝土中的火山灰質混合材的水準, 和一個有用作為燃料的高碳分數. 利用這兩種產品流提供 100% 飛灰處置問題的解決方案.

2.2. 高碳粉煤灰的回收燃料價值

除低碳產品外, 名為 ProAsh 的品牌® , 用於混凝土, STET 分離過程也恢復否則浪費的形式富含碳元素的飛灰含碳, 品牌 EcoTherm™ . EcoTherm™ 具有顯著的燃油價值, 可以很容易地用 STET 返回發電廠 EcoTherm™ 回油系統，以減少工廠的煤炭使用量. 當 EcoTherm™ 在電站鍋爐燃燒, 從燃燒的能量轉換為高壓力 / 高溫蒸汽，然後在同樣的效率作為煤炭電力, 通常 35%. 在 STETs 的 EcoTherm 中將回收的熱能轉換為電能™ 返回系統比競爭技術高出兩到三倍, 即將能量回收為熱水形式的低品位熱, 並將其迴圈到鍋爐給水系統中。. EcoTherm™ 也用作水泥窯氧化鋁的來源, 取代通常遠距離運輸的較昂貴的鋁土礦. 利用高碳 EcoTherm™ 在發電廠或水泥窯中的灰分, 最大限度地從交付煤能量回收, 減少了需要排雷和運輸設施的額外燃料.

無花果. 2. EcoTherm™ 退貨系統

STET的星座電源發電布蘭登海岸, SMEPA 研發. 明天, NBP Belledune, RWEnpower 迪科, EDF 能源西伯頓, 和 RWEnpower 阿伯索工廠, 包括 EcoTherm™ 退貨系統 (圖 2). 波蘭最新安裝的STET碳分離器還將包括EcoTherm™ 退貨系統. 圖仲介紹了該系統的基本組成部分 2. EcoTherm™ 幹式輸送到煤帶上的過濾接收器. 防止灰塵 7-10 將重量%的水添加到

EcoTherm™ 在高速針式混合器中，然後當煤輸送到工廠時滴到皮帶上的煤上.

2.3. ST氨去除工藝

發電廠正在增加氨注入的利用率，以減少NOx和SO3排放. 煙氣中的NOx通過選擇性催化在一定條件下與氨反應而減少 (Scr) 或選擇性非催化 (南國銀行) 系統. 當氨在這些過程中被消耗時, 需要一些過量的氨來正確控制NOx. 典型冷邊靜電除塵器除灰系統中飛灰上的任何殘留氨沉積物. 減少顆粒物或溶質3 氣溶膠排放, 氨在除塵器之前注入煙氣中，導致硫酸銨沉積在粉煤灰上. 雖然氨化灰燼對混凝土性能無害, 當氨化灰燼與混凝土生產中的鹼性水泥混合時, 氨揮發，可能危及工人.

從粉煤灰中去除作為氣體的氨, ST工藝利用與混凝土中氨釋放相同的基本化學反應. 從粉煤灰中釋放氨需要銨離子 – 分子氨平衡因鹼的存在而向有利於氨的方向轉變. 天然高鹼度的粉煤灰不需要額外的鹼. 用於鹼性灰分較少, 任何強鹼都會服務. 最便宜的鹼源是石灰 (草). 銨鹽與石灰釋放氨的反應受到化學平衡的強烈青睞. 一旦化合物溶解，化學反應迅速發生.

無花果. 3: STET氨去除系統

ST氨去除工藝示意圖如圖所示 3. 灰, 水和石灰以受控比例計量到混合器. 確保添加的水和鹼的快速混合和均勻分散, 使用高強度混合器. 低強度設備（如哈巴狗磨機）用作二級混合器，以提供良好的空氣接觸，從而允許從大部分灰燼中運輸氨. 由於灰的含水量很低, 材料流經這個混合器作為高度攪拌的乾粉. 氨氣收集在高和

低速混合器回收到發電機組煙道中.

脫氨灰通過閃光乾燥器輸送材料以去除多餘的水來乾燥. 最終灰分溫度約為 65ºC (150oF) 足以生產一個完全免費的- 流動乾燥產品.

進程恢復 100% 處理過的粉煤灰和產生的灰燼符合用於混凝土的所有規格. STET 的氨去除工藝可以單獨使用，也可以與公司的碳分離技術結合使用. 這種模組化方法為處理原本無法使用的粉煤灰提供了成本最低的解決方案.

這種商業規模的操作可以處理多達

47 噸/小時受污染的灰燼, 將氨含量降低到小於 75 毫克/公斤. 全尺寸STET氨去除系統現在在傑克遜維爾電力局SJRPP運行, 泰克大彎, 和萊茵集團亞伯索灰處理設施.

3. STET ASH 處理設施

受控的低LOI粉煤灰是在美國各地的11個發電站使用STET技術生產的。, 加拿大, 英國, 波蘭和韓國. 加工后的粉煤灰在ProAsh下銷售® 品牌遍佈這些市場領域. 普羅阿什® 粉煤灰已被二十多個州公路管理局批准使用, 以及很多其他規範機構. 普羅阿什® 還通過了加拿大標準協會和 EN 認證 450:2005 歐洲品質標準. STET灰處理設施列於表中 1.

在 2008, STET在佛羅里達州坦帕電氣公司大彎站委託其最大的美國粉煤灰選礦設施. 安裝了兩個 STET 分離器，以產生低 LOI ProAsh® . 使用首創的第三分離器進一步濃縮碳，以最大限度地提高EcoTherm的燃料價值™ 並最大限度地提高ProAsh的數量® 恢復. 大彎設施, 它產生 260,000 噸/年產值®, 包括一個 25,000 用於進料灰分的噸圓頂, a 10,000 用於 ProAsh 的噸筒倉® 和 6,500 用於生態溫度的噸筒倉™ .

3.1. 中高普專案, 波蘭

4月 2010 歐洲大陸的第一個STET分離器裝置是在Soda Polska Ciech Sp z o.o的聯合蒸汽和發電廠的邊界上投入使用的。. – 波蘭的Janikosoda和Inowrocław工廠. 該灰分處理設施, 與STET聯合開發, 由 ZGP Sp 擁有和運營. z o.o., Lafarge Polska SA和Soda Polska CIECH Sp的合資公司. z

o.o.發電廠生產約 180,000 每年將濕漉漉的飛灰運到瀉湖的噸 2 千米遠.

該設施建在發電廠的邊界. 該專案包括將濕灰收集和運輸系統改造為五個

鍋爐到乾灰密相收集系統, 一個 STET 分離器, 進料灰的儲存筒倉, ProAsh® 和生態溫泉™ 產品, 和生態溫泉™ 返回系統以返回生態熱™ 到鍋爐回收燃料值, 以及輔助建築, 壓縮機和新道路. 因為飼料灰分也是從附近的伊諾弗羅茨瓦夫加工的- Soda Polska Ciech Sp擁有的Matwy發電廠. z o.o., 已規定用氣動油罐車卸載拖運到工廠的飼料灰. 灰選礦設施的工藝流程圖如圖所示 4 以及圖中的一般設施佈局 5. 低意向書 ProAsh® 符合 EN450 標準:2005 標準，並在附近的拉法基擁有的水泥廠用於生產粉煤灰水泥. A 30,000 噸乾灰倉建在水泥廠內, 在冬季儲存灰燼.

無花果. 4. 中基化生產工藝流程圖

無花果. 6. ZGP ST粉煤灰選礦廠

3.2 設計依據

每年處理的灰分量: 180,000 T

EcoTherm™ 被發電廠燃燒 24,000 噸/年, 要由

1.濕式運輸系統的拆卸

2.新型密相輸送系統的交付和組裝

3.壓縮機的交付和組裝

4.灰分分離設施筒倉的建設: 進料灰倉 1，200T

ProAsh® 1，000T EcoTherm ™1,000T

5.道路建設和現場基礎設施設施 5月投產 2010

該專案在計劃預算內按計劃實施.

3.3設施在 2011

基於在啟動運營期間獲得的積極運營經驗, 和 on 2010 性能, 設施管理層決定處理來自其他發電廠的額外灰燼, 粉煤灰中的碳含量高於 EN 可接受的碳含量 450 標準.

交付的灰燼中的意向書來自 8 自 20%. 鑒於上述情況, ZGP 設施處理的灰分量增加 2011 自 220,000 噸.

粉煤灰的意向書, 普羅阿什® 和生態溫泉™ 在 2011

4. 總結

完成的粉煤灰處理設施, 基於分離技術有限責任公司提供的技術，完全消除了在M儲存粉煤灰的需要ątwy和Janikowo發電廠.

多年來造成環境破壞的廢粉煤灰，以非常高的成本儲存在房屋外，成為一種名為ProAsh的適銷對路產品。® 現在被水泥工業完全利用, 符合 EN-450 標準.

EcoTherm™ 現在被發電廠和水泥廠用作燃料, 減少這些工廠的燃煤量，從而提高鍋爐的效率.

該項目實現了其財務和環境目標. 該設施展示了高灰處理能力, 在品質方面, 數量和加工技術, 並被證明是可靠的.

最大限度地利用粉煤灰作為混凝土生產水泥替代品極大地減少了二氧化碳排放與建築活動. 為了避免這種寶貴的混凝土生產材料資源的損失，以及減少與混凝土建築相關的溫室氣體排放, 在經濟和環境上可行的方式恢復對粉煤灰品質流程被必須的.

利用分離技術工藝對粉煤灰進行選礦，進一步增加了這種重要材料的供應. 意法半導體選礦工藝仍然是應用最廣泛的方法，將原本無法使用的粉煤灰升級為高價值材料，用於混凝土中的水泥替代品. 19 STET碳分離器已就位，具有 100 機多年的經營.

普羅阿什® 在混凝土行業被廣泛接受為優質粉煤灰，由於LOI變化比其他灰燼少，因此需要更少的空氣夾帶需求監測.

將高碳精礦從STET工藝返回到發電廠的鍋爐，可以以類似於煤炭的效率回收回收的碳燃料值.

STET提供了一系列經濟高效的技術，用於接收品質更高的灰燼，否則這些灰燼將被填埋. 靜電炭分離技術, 埃賽勒姆™ 返回鍋爐, 和氨去除為電力行業粉煤灰利用和環境保護相關問題的模組化解決方案. 這三種技術可以分階段實施, 或

表. STET 商業運作

作為單個專案. 表中簡要介紹了STET煤灰選礦裝置的實施結果和商業運營結果.