Ж3-179
Рекомендации по безотходному производству (использование шлака и золы котельной)

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

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 %; у^р- 35,5 %; S^P - 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