Осветлённая вода системы гидрозолоудаления

1.

ОСВЕТЛЁННАЯ ВОДА СИСТЕМЫ ГИДРОЗОЛОУДАЛЕНИЯ
В прудах золоотвалов Балтийской и Эстонской
электростанций накоплено более 16 млн.м3
щелочной высокоминерализованной воды, из них
более 5 млн. м3 – в пруду золоотвала №2
Балтийской ЭС. Вода в этом пруду имеет
отличающийся состав, т. к. золоотвал в 1987 году
выведен из эксплуатации, а в 2006 году
планируется
завершение
работ
по
его
рекультивации.
Проработаны
варианты
использования
осветлённой воды:
в качестве щелочного реагента в
устройствах сероочистки;
• для получения сульфата калия.
Канал возврата осветлённой воды
на Эстонской ЭС
Химический состав воды в прудах
золоотвала №1 Балтийской ЭС
pH
Na
K+
12,7 - 13,2
+
100 - 250
2500 - 4000
m g/l
m g/l
Ca2+
200 - 760
m g/l
N
Cl-
2,9 - 3,3
670 - 890
m g/l
m g/l
1600 - 3150
m g/l
1020 - 1565
m g/l
240 - 360
m g/l
SO42OH
Балтийская
электростанция
-
CO32-
Химический состав воды в прудах
золоотвала Эстонской ЭС
pH
~12,92
Na ++K+
~3139
mg/l
Ca +
~641
mg/l
Fe+
NH 3
~0,25
~0,61
mg/l
mg/l
NO2-
~0,025
mg/l
NO3-
~1,0
mg/l
Cl -
~1250
mg/l
SO42-
~2990
mg/l
SiO2-
~16,7
mg/l
Жёсткость
общ.
Щёлочность
общ.
Окисляемость
Взвеш. вещества
~32 m g-ekv/l
~71 m g-ekv/l
~117
~21,5
mgO/l
mg/l
В 2004г. в рамках модернизации системы
золоудаления на Нарвских электростанциях
началась работа по реновации золоотвалов
Балтийской и Эстонской электростанций.
Цель реновации – приведение золоотвалов в
соответствие с Законами и нормативными
требованиями
Эстонской
Республики
и
Евросоюза. В результате реновации планируется
значительно уменьшить объемы осветленной
воды в прудах золоотвалов, а освободившиеся
площади вернуть в природу.
AS NARVA ELEKTRIJAAMAD
TUHAKÄITLUSETTEVÕTE
Elektrijaama tee 59
21004 Narva
EESTI
Elektrijaama tee 59
21004 Narva
EESTI
Tel.
+37271 66100
Faks: +37271 66200
Tel.
+37271 66016
Faks: +37271 66080
+37271 67291

2. СЛАНЦЕВАЯ ЗОЛА

40 лет успешного
использования в
промышленности и сельском хозяйстве
EESTI ENERGIA
AS NARVA ELEKTRIJAAMAD
TUHAKÄITLUSETTEVÕTE

3.

Балтийская
электростанция
Вопросами использования сланцевой золы научные
организации Эстонской республики занимаются с 1949
года. Промышленная отгрузка золы с Балтийской ЭС
началась в 1963 году, с Эстонской ЭС в 1977 году. За
этот период потребителям было отгружено ~ 55 млн.
тонн золы.
В результате длительных исследований разработаны и
внедрены в производство технологические процессы
изготовления сланцезольного ячеистого бетона. Широко
используется зола для известкования кислых почв и в
дорожном строительстве.
Цементные заводы используют мельчайшую фракцию
летучей золы сланца при производстве сланцезольного
портландцемента высоких марок. Летучая зола
добавляется в количестве ~ 30% от массы цемента.
Используемая в качестве добавки зола имеет следующие
показатели:
● удельная поверхность – не менее 320 м 2/кг;
● содержание свободной извести – до 12,5%;
Использование
такой
золы
при
производстве
сланцезольного
портландцемента
снижает
его
себестоимость. Мельчайшая фракция летучей золы
может использоваться также на заводах железобетонных
изделий. Её применение улучшает технологические
свойства бетонной смеси и даёт экономию цемента без
снижения прочности бетона (взамен цемента в раствор
добавляется до 20% сланцевой золы).
Более крупная сланцевая зола используется для
производства изделий из автоклавного ячеистого бетона
на комбинатах стройматериалов.
Определяющими качествами золы как вяжущего
вещества для производства изделий из автоклавного
ячеистого бетона являются:
● содержание свободной окиси кальция (СаО свобод)
– не менее 16%;
● остаток на сите 80 микрон – от 5 до 35%.
Золоотвалы Балтийской ЭС
При производстве изделий используется
сланцевой золы и 30-40% песка.
60-70%
Сланцевая
зола
успешно
используется
при
строительстве автомобильных дорог для устройства
монолитного основания в качестве вяжущего взамен
цемента. Смесь, приготовленная из 20-25% сланцевой
золы и 75-80% песка, щебня или другого материала,
равномерно укладывается и уплотняется. Зола уже
использовалась при строительстве дорог в Эстонии,
Латвии, Литве, Белоруссии и России. Применением
сланцевой золы при строительстве автодорог
упрощается технология строительства и уменьшается
его стоимость.
Сланцевая зола в качестве известкового удобрения для
повышения
урожайности
сельскохозяйственных
культур на 40% эффективнее по сравнению с
применяемой известковой мукой. За один сезон
вносится 5-6 тонн золы на гектар, процедура
повторяется через 5-7 лет. Удельная поверхность
крупной сланцевой золы 50-120 м2/кг.
Сланцевая зола используется также в кожевенной,
химической и других отраслях промышленности.
Золошлаковые отходы сжигания сланца делятся на несколько групп,
отличающихся физико-химическими свойствами и, соответственно, возможными
сферами их использования.
КРУПНАЯ ФРАКЦИЯ ЛЕТУЧЕЙ СЛАНЦЕВОЙ ЗОЛЫ
Вагоныцементовозы
под загрузкой
Такая зола улавливается в первой ступени очистки
газов – в циклонах. Она может быть загружена в
вагоны-цементовозы и автоцементовозы на складе
золы.
Возможность ежегодной поставки – до 600
тыс.тонн.
Зола используется:
в
производстве
ячеистого
газобетона
автоклавного твердения;
Химический
состав, %
для раскисления почв в целях повышения
урожайности сельскохозяйственных культур и
восстановления лесов;
в
качестве добавки
при
производстве
гранулированных минеральных удобрений;
для устройства монолитных оснований при
строительстве дорог.
Содержание
минералов, %
Фракционный
состав
Прямоточные
циклоны
CaO
46,0 - 58,0
CaOсвоб
14 - 24
SiO2
20,0 - 28,0
CaSO4
4- 7
Al2O3
4,0 - 8,0
CaCO3
4- 8
> 90 мк
~ 30 %
Fe2O3
4,0 - 6,0
C2S
9 - 14
30-90 мк
~ 45 %
MgO
3,0 - 4,0
< 30 мк
~ 25 %
K2O
1,5 - 2,5
Na2O
0,1 - 0,2
Другие показатели
стеклов идная фаза, %
32 - 36
нераст в оримый остаток, % 12 - 18
объёмный в ес в рыхлом сост оянии, кг/м 3
удельная пов ерхност ь, см 2/г 500 - 1200
удельный в ес, г/см 3
1150 - 1250
2,82 - 2,93

4.

МЕЛЬЧАЙШАЯ ФРАКЦИЯ ЛЕТУЧЕЙ СЛАНЦЕВОЙ ЗОЛЫ
Зола этой фракции используется:
• в качестве высокоэффективной добавки при
совместном помоле с клинкером с целью
получения
портландцементов
с
особыми
свойствами, в том числе быстротвердеющих,
высокомарочных (М500...600) и других;
• как наполнитель при производстве резинотехнических и пластмассовых изделий;
• в качестве частичной замены цемента при
производстве
железобетонных
изделий
с
одновременным улучшением технологических
свойств раствора.
Зола улавливается во второй ступени очистки газов –
в электрофильтрах. Отгружается потребителям таким
же способом, как и крупная фракция.
Возможность ежегодной отгрузки – до 120 тыс. тонн.
Химический
состав, %
Кроме перечисленных сфер применения золы,
проведенными
исследованиями
показана
целесообразность
использования
ее
в
производстве:
• синтетических моющих средств;
• теплоизоляционных материалов;
• отделочных и строительных материалов на
основе фосфогипса;
• сантехнической керамики.
Склад золы на
Эстонской ЭС
Размер частиц
CaO
28,0 - 40,0
SiO2
20,0 - 35,0
Al2O3
5,0 - 10,0
Fe2O3
3,0 - 5,0
MgO
3,5 - 5,0
K2O
1,5 - 5,5
Na2O
0,1 - 1,0
< 20 мк
~ 80 %
Содержание
минералов, %
CaOсвоб
6 - 12,5
CaSO4
8 - 17,0
CaCO3
2 - 5,0
Другие показатели
стекловидная фаза, %
27 - 34
нераств оримый остаток, %
20 - 35
удельная пов ерхност ь, см 2/г
3200 - 5000
удельный в ес, г/см 3
2,65 - 3,20
объёмный в ес в рыхлом сост оянии, кг/м 3
800 - 900
Свойства обоих видов золы варьируются в зависимости от сорта сжигаемого
сланца, а также от конструкции и технической характеристики электрофильтра.
Для конкретного применения может быть подобран материал с оптимальными
свойствами.
ЗОЛОШЛАК ЗОЛООТВАЛА
Шлак из-под топок котлов, крупная зола из-под
пароперегревателя и экономайзера , а также
нереализованная
потребителям
зола
из
золоулавливающих
устройств
направляются
гидротранспортом на золоотвал. Количество
золошлакового материала складированного на
золоотвалах составляет ~ 239 млн.тонн.
Золошлак с отвалов станции может быть
использован для различных целей в строительной
и химической индустрии вместо природного
известняка. Проработан вопрос использования
золошлака в качестве химмелиоранта для
раскисления почв.
Золоотвал
Эстонской ЭС
Химический
состав, %
SiO2
22,63
Fe2O3
3,64
Al2O3
5,93
CaO
52,03
MgO
6,43
K2O
2,0
Na2O
0,20
SO3
6,38
Другие характеристики
расчётный удельный в ес, г/см 3
1,53
прочность на одноосное сжатие, кг/см 2
6,3 - 44,8
ОСАДКИ ПРУДОВ-ОТСТОЙНИКОВ ЗОЛООТВАЛОВ
На
дне
прудов-отстойников
золоотвалов
накоплено более 3 млн. тонн осадков,
выпадающих из осветлённой воды благодаря её
контакту с атмосферным воздухом и колебаниям
температуры.
Химический
Проработаны варианты использования осадка после
сушки и помола в полимерминеральных отделочношпаклёвочных составах в качестве заменителя мела
и, частично, вяжущего материала, а также в качестве
заменителя мела в составах для приклеивания
керамических плит.
Состав осадка по минералогическому анализу, %
Энтрингит
состав, %
CaO
32,8
нераств оримый в соляной
MgO
3,11
кислоте остаток
3СаО·Al2O3·3CaSO4·31H20
SO3
8,77
потери
Ca(OH) 2
10
Al2O3
9,37
при прокаливании (560EC) 27,63
Mg(OH) 2
3
Fe2O3
4,07
потери
SiO2
5
4,81
при прокаливании (1000EC) 35,48
CaCO3
50
17 - 20
Остальное состав ляют ангидрит (CaSO4), доломит (MgCO3),
глина (в основ ном Al2O3)
Эстонская
электростанция