ГОССТРОЯ СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ САНТЕХИРОЕКТ
РЕКОМЕНДАЦИИ
со безотходному лрсизводству (использование вдоха и золы котельной)
15-179
Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления проектировщиков котельных установок с принципами изготовле»шя беэобжиговэго зольного гравия - как решения безотходного производства, что исключает из состава проекта котельной золоотвалы.
В случае заинтересованности в выполнении проекта цеха по переработке золы и шлака следует обращаться в специализированную организацию ГлаветройНЛ/лроекта Министерства промышленности строительных материалов СССР.
Рекомендации составил инж&.Д.Раокин.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общая часть.................................
2. Характеристика безеблигового зольного
гравия......................................
3. Схема технологического процесса изготовления
безобжигового эзльнсго гразия...............
4. Т збования, предъявляемые к зеле............
5. Выводы и предложения........................
6. Приложения..................................
Государственный проектный авститут Сактехпроект Главстрсйпроекта Госстроя СССР (Гай Саатехдроахт) * 1^85
2
I. Общая часть
Закон об охране земли, постановления Совета Министров СССР об охране окружатяцеЯ среды и использовании отходов предопределяют необходимость создания безотходной технологии на тепловых электростанциях и в крупных котельных.
При существующей в Советском Ссюэе практике вопрос использования золы решается, з основном, путем отбора сухой золы из электрофильтров, складирования ее и отгрузки потребителям железнодорожным транспортом. Опыт эксплуатации показал ненадежность принятой схекы из-за перебоев в подаче железнодорожных вагонов и неподготовленности потребителей.
Более перспективной схемой использования золы и шлака является переработка их в готовую продукцию (без-обжиговый зольный гравий - БЗГ) в цехах (установках), входящих в состав ТХ или котельной. Это подтверждается и зарубежным опытом, например, теплевал электростакция в Шловене (ФРГ). Более рационально сооружение таких цехов (установок) в крупных котельных, расположенных вблизи от места потребления. Еьгход золы э них составляет не менее 50 тыс.т в год.
БЗГ используется в качестве крупного заполнителя для бетонов взамен традиционных дорогостоящих гравия и щебня, а также керамзита и аглопорита. БЗГ является искусственным пористым заполнителем, получаемым в результате грануляции сырьевой смеси, увлажненной до 25-30 %. Сырьевая смесь гтриготс вляется путем совместного помола 80-85 % пылевидной золы котельной (ТХ) и 20-15 % порт-ландтцемента или других минеральных вяжущих. Прочность гранул предопределяется гидрат ационным твердением исходной смеси. 1
Себестоимость БЗГ составляет 4,7 руб/ы1 при производительности 40 тис.м1 в год, а при производительности 100 тыс.ы1 - 3,2-3,5 руб/м1, тс есть себестоимость БЗГ примерно в 2 раза меньше себестоимости керамзита, которая равна 6-6 руб/м1,
Ирм использовании БЗГ в изготовлении железобетонных изделий взамен керамзитового гравия экономический эффект составит 3173 гас.руб. в год при производительности 60 тыс.м1 в год.
2. Характеристике, безобуигового зольного гравия
Беэобтиговый зольный гравий представляет собой пористый искусственный заполнитель, подучаема в результате закатки к кратковременной тепловой обработки водой молотой смеси золы и цемента. Б смесь вводится дробленный тлел в количестве 5-10 %.
Требования к безобжкговэму гравию регламентируются ГОСТ 9757-73 "Заполнители пористые неорганические для легкого бетона. Классификация и общие технические данные**
БЗГ предназначен для использования в качестве крупного заполнителя при изготовлении легких бетонов марки 200, 300 и 400 с объемной массой 1750-1900 кг/м1 изделий.
Основные физико-ыеханкчесхие свойства БЗГ:
плотность - 750+1000 кг/м1; прочность при съатки -1,47+4,9 МПа; иодопсглощение - 20+25 %; коэффициент размягчения - 0,9+1.
3. Схема технологического процесса изготовления
безоб£игового зольного гравия
Шлаковая цульпа из котлсв самотеком поступает в ба-герку» насосную (рис.1). Из багерной насосной насосами
пульпа подается в конический грохот 2 отделения приема и обезвоживания плана. Сгущенная пульпа влажностью до 30 % подается в ленточный вакуум-фильтр 3, радиальный сгуститель 4 на обезвоживание до влажности 20 %. Осветленная вода с загрязнением до 5 мг/л поступает в оборотную систему шлакоудаления, а обезвоженный ишак направляется в двухвалковую дробилку 5 для дробления. Шпак с частицами размером до 5 мм поступает в бункер шлака 10. Запроектирована резервная линия оборудования по приему и переработке шлаковой пульпы от котельной.
Зола пневмотранспортом из золоуловителей подается в отделение производства зольного гравия на скребковый конвейер 6, далее пневматическим насосом 7 направляется в силосный склад. 8, с силосного склада пневматическим насосом 9 она подается в бункер золы 15, откуда вместе с цементом из бункера 16 поступает в шаровую мельницу 17. Золоцементная смесь из шаровой мельницы подается в бункер золоцоментной смеси II.
Дробленый шлак из бункера 10 и золоцементная смесь из бункера II поступают на двухвальный смеситель 12, гранулятор 13 и с помощью роликового укладчика 14 беэ-обжиговый зольный гравий поступает на конвейер 18.
С конвейера 18 безобжиговый зольный гравий может поступать на промежуточный склад гравия 21 или на гравиесор-тировку 19. Безобжиговый зольный гравий отсортированный на фракции размерами 5-10 и 10-20 мм поступает ь силосный склад гравия 20.
Склад гравия 20 имеет приспособление для погрузки гравия в железнодорожные вагоны или в автотранспорт местным потребителям.
Прел^'смотре на возможность отпуска местным потребителям шлака после валковой дробилки 5 и золы из силосного склада 3.
6
Предпочтительными районами строительства цехов БЗГ следует считать районы, приближенные к месту добычи углей и снабжаемые электроэнергией по более низкому по сравнению с европейской частью СССР тарифами.
4. Требования, предъявляемые к золе
Содержание остатков несгоревшего топлива должно быть не более:
для зол от сжигания каменных углей и антрацита -20-25 *, для зол бурых углей - 5-7 %.
Содержание свободной окиси кальция должно быть не более 3-5 %, сульфидной серы - не более I %% а общее содержание серы в пересчете на не более 5 %. Дисперс
ность пылевидной золы и химический состав золы не регламентируются.
В приложении приводятся сведения о химическом составе золы при сжигании углей различных месторождений.
5. Вывода и предложения
Решение вопроса об использовании шлака и золы следует рассматривать как одно из основных мероприятий при получении исходных данных для проектирования. Приступать к разработке проекта (независимо от стадии) без решения вопроса об утилизации шлака и золы не рекомендуется. Народно-хозяйственный эффект при строительстве котельных, работающих на каменных и бурых углях, в комплексе с цехом по производству зольного гравия обеспечивается за счет:
сокращения суммарных затрат на строительство котельных в результате исключения шлакоэолоотвалов и шлакозоло-проводов из состава сооружений;
7
использования зольного гравия в качестве заполнителя бетонов взамен более дорогостоящих керамзита и агло-поритоБых заполнителей;
сохранения для хозяйственной деятельности земель, изымаемых под шлакоэолэотв&лы и карьеры по добыче природных заполнителей;
снижения запыленности окружающей среды в районах эксплуатации котельных при сжигании каменных и бурых углей.
8
6. Приложение
Наименование золы паспорта
Паспорта летучей золы
Зола от сжигания угля Березовского месторождения I
Зола угля Назаровского месторождения 2
Зола угля Ирша-Бородинского месторождения 3
Зола угля Райчихинского местооождения 4
Зола угля Ангренского месторождения 5
Зола угля Черемховского месторождения б
Зола угля Подмосковного бассейна ?
Зола угля марки Т Донецкого бассейна 8
Зола угля Варкутинского месторождения 9
Зола угля Карагандинского месторождения 10
Зола угля Нерюнгринского месторождения II
Зола угля марки Т Кузнецкого бассейна 12
Зола угля марки СС Экибастузского бассейна 13
Зола угля марки СС Экибастузского бассейна 14
9
ПАСПОРТ ft I
Зола от сиигания угля Березовского месторождения ( - 13,6 МДж/кг; JT- 7 %; ур- 35,5 %; SP - 0,2%,
размол мельницей МВ-50-160) в котле типа EK3-2IO-I40. Проба отобрана из газохода перед электрофильтром.
Морфология частиц золы. Частицы неправильной формы с включением сферических блестящих частиц голубоватого оттенка в проходящем свете и крупных оплавленных частиц коричневого цвета. Частицы размером менее 20 мкм в основном светлые, волокнистой формы. В общей массе цвет пыли коричневый.
ДИСПЕРСНЫЙ СОСТАВ (седиментация в керосине)
d |
мкм |
: 2,5 |
•
: 4 |
6,3 |
10 |
: 16 |
25 |
: 40 |
9- |
% |
:93,5 |
: 87 |
75 |
57 |
; 32 |
12 |
; 2,5 |
V |
см/с |
10,04 |
: 0,1 |
0,26 |
0,66 |
: 1,71 |
4,16 |
: ю,7 |
|
0150 * |
11,5 |
мкм; |
б - 2 |
,67; |
^уд “ |
5600 |
са^/г. |
|
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
ЗОЛЫ |
|
|
*м = |
ГЧ)
со
о
о |
кг/м3, |
Я’н/У* |
1010 |
кг/м3; |
|
1500 |
кг/м3: |
4г |
69,5е |
|
40,7°; Р |
= 102 |
па; Ка |
= 4,25 |
• 10’ |
'; м^/кг |
УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ (УЭС) СЛСЯ ЗОЛЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
УХ, См’м |
: 2*1ov |
(Мак-, имум УЭС |
Т. °С |
: 20 |
|
1