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技术: 燃煤飞灰改良技术

运行经验是考核一项技术的好坏与否的最好的依据。DUOS 在实现这一过程当中会仔细考虑到每一个步骤。从咨询,工程设计到全部工程交钥匙竣工。还包括培训和运行技术支持。质量标准符合 ISO9001。

英文字母所写注解:

MSW:Municipal Solid Waste(城市固体废物)
CFU:Coal Fly ash Upgrading(燃煤飞灰改良)
MIS:MSW and Industry Waste(城市固体废物和工业废物)
CDR:Construction Debris Recycling(建筑垃圾利用)
LRR:Landfill Reclamation and Redevelopment(垃圾掩埋和再开发)
SMZ:荷兰飞灰公司在鹿特丹修建的飞灰处理厂
Betonas:SMZ飞灰处理厂改良飞灰的品牌商标
  - Duos®MBU(MSW底灰改良技术)
  - Duos®CFU(燃煤飞灰改良技术)
  - Duos®MIS(MSW及工业废弃物分选技术)
  - Duos®CDR(建筑垃圾再利用技术)
  - Duos®LRR(垃圾掩埋和再开发技术)

飞灰处理厂(SMZ)

较老的燃煤发电厂生产的飞灰级别较高。但是随着这些电厂的逐渐关闭,级别较高的飞灰在市场上的供应开始减少。较新的燃煤电厂锅炉安装的低氮(NOX)燃烧器,并采用较低的燃烧温度。这当然有利于环保,但对生产出的飞灰来说结果正好相反。所以,在此背景下,荷兰飞灰公司在鹿特丹建造了SMZ飞灰处理厂,用来把飞灰改良为高级建筑原材料。

从建筑原材料到电价

首先,SMZ 设计为生产高级建筑原材料(Betonas),作为水泥替代品。既考虑到建筑业又考虑了环保。其次,满足众多电厂产生的飞灰存放也是设计要考虑的另一方面。这样可以保证向客户连续地提供充足的优质灰。最后,如果确保所有的飞灰销售掉,电力的价格也可以保持在一个稳定的水平上。

产品

在 SMZ 提供的不同产品中,筛选厂生产两种产品: Betonas 和含碳量较高的灰。最有价值的产品是 Betonas。这是一中经过鉴定的建筑原材料,符合欧盟(EN 450)、英国(BS 3892)和美国(ASTM C618)关于飞灰在泥灰和水泥应用标准的技术要求。高含碳量的灰(10-20%)除了铝和氧化硅的因素外具有可观的发热量。它比 Betonas 粗,作为建材来说,除对材料本身的要求以外,比较适合对保温也有要求的建材。理论上来说,粗灰可以用作电厂的再生燃料。

翻转式筛选装置

基于上述对产品要求和飞灰厂的运行情况,DUOS 研发了一种飞灰给料和分选技术。这一技术促成了在 SMZ 飞灰厂内建造一个筛选车间。筛选车间的核心包括名为翻转式筛选装置。用这一装置可以把较粗的颗粒从灰中分离出来,并降低含碳量。这一创新技术可以极大提高燃煤飞灰的质量,在国际上得到了关注。

Maasvlakte 飞灰处理厂

介绍

1995 年春天,位于荷兰鹿特丹的 Vliegasunie 新飞灰处理厂建成。并于当年进行了系统调试,因为它毕竟是全世界第一座用来改良燃煤电厂飞灰的处理厂。年处理能力达到 250,000 吨,计划处理荷兰全国电力公司全部飞灰的25%到40%。

1982年,数家荷兰发电公司联合成立了Vliegasunie(荷兰飞灰公司)。主要目的是集中处理和销售所辖燃煤发电厂生产的飞灰。这些原材料是飞灰、底灰和烟气除尘的石膏。

Vliegasunie 的股东主要是发电公司,如 EPZ,EZH,EPON 和 UNA。它们总共拥有六个发电厂,总装机容量4,100MW。这些电厂每年产生的飞灰大约800,000 吨,80,000 吨底灰和 300, 000 吨石膏。Vliegasunie 同时负责销售这些产品。

目的

根据特性和质量进行分选后,飞灰被用于:

  • 混凝土填料和粘合剂
  • 生产硅酸盐水泥的原料
  • 生产水泥熟料的原料
  • 加气混凝土原材料
  • 水泥沥青混合物的原材料
  • 生产人工砾石的原材料

飞灰的质量取决于不同的因素,包括燃煤品种,燃烧是否完全,炉子的型号,烟气净化的方法。1988 年,Vliegasunie 预见到荷兰发电公司产生的飞灰质量可能降低,而作为填料和粘合剂原料的飞灰市场需求会增加。飞灰质量降低的一个主要原因是荷兰政府与发电公司之间签署的减少 NOX 及 NOX 排放的协议。因此,燃煤电厂安装了低氮(NOX)燃烧装置,给飞灰的质量造成付面影响。

Vliegasunie 预见到的另一个问题是怎样适应生产和需求的变化。在冬季,飞灰的产量高,需求量低。夏季产量低需求高。这两个问题在飞灰处理厂的设计中显现出来。工厂有两个主要的目标:飞灰的存放与处理。仓储设施要求同时满足产量和需求量;处理装置则要保证为客户提供稳定的产品质量。

做了几个设计方案,并获得必要的许可后,Vliegasunie 于 1993 年底开始着手工程的建设与安装。

厂区布置

厂区位于 EZH 鹿特丹发电厂附近。紧邻电厂已有的灰库。因为飞灰从现场到客户的运费占全部成本相当大比例,所以要尽量降低运输物流的成本。选择这个厂址是从以下几个方面考虑降低成的:

  • 紧邻电厂飞灰可以直接运送的厂区
  • 出自同一电厂的同一质量的充足的飞灰
  • 便利的内陆与水陆交通

飞灰处理厂包括一个进料库,一个处理厂和一个成品库。进料库由9个容量为 1000 吨混凝土库组成。所有飞灰进料用卡车,驳船运进,或从EZH飞灰库运进。在进料库的下面有一个混合装置。最多有三个进料口进来的灰可以连续在这里搅拌均匀。控制室也安装在进料库下面。控制室可以完成所有从进料,分配,内部运输,一直到筛选的全部运行。为此,这套控制系统采用了完全电脑控制,只需要鼠标和屏幕就可以实现全部操作。所有运输线路显示在模拟盘上。运行人员可以通过装在不同位置的摄像头和三个可视屏幕来监视。

处理厂紧靠着进料库。用六个筛子把灰的含碳量减少到 5%,并将 70% 的灰的粒度控制在 45mm 以内。为了能很快分析灰样,在处理厂里有一个小实验室。这个小实验室能完成全部的灰样试验。

成品库位于进料库的另一端,包括 4 个混凝土灰库,每个容量 8000 吨。挨着灰库是一个桥式秤房,灰的进出全部通过电脑管理。

灰和处理之后的灰渣可以在进料库下面装车运走。另外,每个成品库有一个用来装车用的管口。装载驳船可以在装船物料库和进料库的两个缓冲出料库用电厂的专用装载装置进行。

生产运行

飞灰的运进以下列三种方式进行:

  • 卡车(6250TPA - 吨/年位 = 210 辆卡车每年)
  • 船运(56,250TPA = 100船每年)
  • 直接从电厂运入(187,500TPA)

运进的灰的质量情况由供灰单位提供,并竟随机抽查确认。灰的质量信息最终输入飞灰信息系统,并按客户的具体要求进行处理和存储。

按照不同的运输方式进行不同的方式秤重。

  • 卡车运入用桥式过磅
  • 驳船用吃水线方式
  • 电厂直接运入用连续计流方式

过磅结果由管理人员输入飞灰信息系统,信息链接到每批仓储和处理的计划。

灰处理厂还雇自卸式卡车和驳船。卸货设备装在卡车上,用压缩风以气动方式卸车,然后通过传送管道运到进料库。用驳船进料时,用泵和管道把灰打到其中一个进料库。直接从电厂来的灰也是通过气动传送方式送到灰库。

卸车与过磅后,灰被运到选择好的灰库里。操作人员按照系统提供的信息、进料方式和灰的质量情况决定进入哪一个灰库。

灰的处理有三种方式:处理,搅拌和内部输送。

要处理的灰只能从一个灰库抽取。也就是说,不能在筛选操过程作中进行搅拌。灰处理后变成两种不同类型的灰:改良的部分运到其中一个进料库中与其它处理后的灰进行搅拌。剩余的灰渣运到灰渣库中临时存放。

每批灰处理完毕以后都要抽样。通过对灰样的化验对灰的不同品质进行评定。在灰样化验结果出来并且输入信息系统之前,灰一直存放在库里。系统会对灰的品质特征与技术标准对照评定。

供应能力: 250,000 TPA
混合搅拌: 225,000TPA
筛选: 140,000TPA
发运能力: 225, 000TPA 高质量灰
25, 000TPA 高碳含量灰

 

不同批次的灰通过混合与搅拌后,成份和粒度可以最终满足客户希望的品质要求。混合好的灰气动传送回进料库,从每个批次中提取灰样化验不同灰的品质特征。灰一直存放在进料库中,待化验结果出来并输入信息系统之后转运到成品库。

灰从库到库,库到处理区,或从库到装运区的内部运输都通过气动装置完成。运输管线呈水平或竖向布置。进料库或成品库中的灰可以通过灰槽与管路系统进行再循环,这样的设计可以保证灰的质量。

所有的内部运送由物料管理员在信息系统的帮助下制订计划。

灰的运出可以使用卡车(100,000TPA = 3400 车次/年)和驳船(150,000TPA = 250 船次/年)。

空车进入现场时要过磅(皮重)。管理人员选好装灰的库并按飞灰信息系统提供的信息安排装车。装车使用抽灰管。灰装车后再次过过磅(毛重)。结果再次输入信息系统。驳船首先要打吃水线。管理人员同样选好装灰的库并按飞灰信息系统提供的信息安排装船。灰通过高架传送带运到船边,同样通过抽灰管口装船。然后再次打吃水线(毛重)。吃水结果输入信息系统。

为满足严格的环抱规定,所有气动传送用的风都要求过滤,把粉尘排放控制在最大 10mg/M3。

总说明

年处理能力: 250,000吨最大
输入量  
卡车: 30 – 50 吨/小时
船: 最大 150 吨/小时
电厂直供: 150 吨/小时
卡车桥式磅: 80 吨
仓储能力  
进料库 55 米高: 9 个容量 1000 吨的仓间
成品库: 4 个容量 8000 吨的仓间
处理能力  
处理: 42 吨/小时
混合搅拌: 150 吨/小时
料仓之间的运输: 150 吨/小时
运出  
卡车: 300 吨/小时
船: 150 吨/小时
环保方面  
抽气侧粉尘: 面10mg/NM3
最大设备噪音: 75 – 80dBA(距设备1米)

 

取样

供灰的电厂也可以提供具体批次灰的数据。这些数据存储在信息系统。经理偶尔指令实验室做随机抽样检验,以确认运来的灰的品质。通过检验来评定灰在处理前和处理后品质的提高变化。发运走的灰也都留了样品进行检验,以确定发运给客户的灰的品质特性。

灰样的检验包括以下四个方面:含碳量,细度,颜色 和 PH 值。灰的到货检验和发运检验包括对 25 项品质的检验。大部分的灰样检验要委托外面的实验室做。

通常要求这些实验室在 16 个小时以内提交送检样品的数据。所有的结果要输入并存储到信息系统,以便在需要时计算出发运给客户的灰的数量和质量。这样,可以很容易的做发票,库存量和处理记录也容易保存。

结论

有了这套装置,Vliegasunie 预计可以在未来15年内从数量到质量上飞灰的生产和需求。


想了解上述产品更多的信息,请联系荷丰技术公司,或发email至sales@hofung-technology.com

 

 
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