Классификация отходов ТЭС

Общая схема цикла образования зол при сжигания твердого топлива на тепловых электрических станциях (ТЭС). Основные критерии классификации отходов ТЭС. Химический анализ золы, ее физические характеристики. Строительно-технологические свойства золы.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 01.12.2010
Размер файла 312,4 K
Оценка (голосов: 7)

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Подобные документы

Размещено на http://www.allbest.ru/

14

Содержание

  • 1. Энергетические отходы
  • 1.1 Общая схема цикла образования зол ТЭС
  • 1.2 Классификация отходов ТЭС
  • 1.3 Химический анализ золы
  • 1.4 Физические характеристики золы
  • 1.5 Строительно-технологические свойства золы
  • 1.6 Степень опасности и токсичности отходов

1. Энергетические отходы

1.1 Общая схема цикла образования зол ТЭС

Схема 1. Общая схема образования зол ТЭС

При сжигании твердого топлива в топках при температуре около 1700-1900 К тепловых электрических станций образуются многотоннажные твердые минеральные отходы, представленные шлаком и летучей золой (схема 1). Мелкие и легкие частицы с удельной поверхностью 1500-3000 см2/г, содержащиеся в количестве около 90%, уносятся из топки газами, а более крупные оседают на под топки и сплавляются в кусковые шлаки.

На современных ТЭС уголь сжигают в пылевидном состоянии. Шлак образуется в результате слипания размягченных частиц золы в объеме топки и накапливается в шлаковом бункере под топкой. Размер зерен шлака 1-50 мм. Зола уносится из топки с дымовыми газами (зола унос) и улавливается при их очистке в циклонах и электрофильтрах. Размер частиц золы менее 1 мм. Большинство зол имеют сферическую форму частиц, гладкую остекловатую фактуру поверхности. Размер сферических частиц колеблется от нескольких микрон до 50-60 мкм.

Одна ТЭС средней мощности ежегодно выбрасывает в отвалы до 1 млн. т. золы и шлака, а ТЭС, сжигающая многозольное топливо, - до 5 млн. т. Складирование и хранение такой массы материала требует значительных капиталовложений. Золоотвал, занимает очень большие земельные площади, является источником неблагоприятной экологической обстановки в районе. [10, стр.15]

По химическому составу зола состоит на 85-90% из оксидов кремния, алюминия, железа, кальция и магния. Золы каменных и бурых углей, антрацита и торфа, как правило, являются кислыми. Исходя из вещественного состава и физико-механических характеристик минеральной части сгоревшего топлива, отходы ТЭС можно рассматривать как сложное техногенное сырье, пригодное для переработки известными методами, с целью получения конечных продуктов, при производстве практически всех строительных материалов и изделий. [7, ст.95]

1.2 Классификация отходов ТЭС

В отрасли угольной промышленности, теплоэнергетики образуется наибольшее количество отходов, этим объясняется преобладание в общем объеме отходов промышленности твердых минеральных веществ.

Золошлаковые отходы тепловых электростанций при их сухом отборе более стабильны по зерновому, фазовому и химическому составу и основным свойствам. К тому же, отбор, погрузка и разгрузку, транспортировку и складирование сухой золы организовать проще, чем влажной.

Классифицируют отходы и по величине объемов образования, например, малотоннажные и крупнотоннажные, к которым и можно отнести золу. [1, стр.35]

Золы теплоэлектростанций имеют различный химический состав в зависимости от вида сжигаемых углей. Золы, полученные от углей горючих сланцев, менее кислые, чем золы от сжигания бурого или каменного угля. [4, стр.25]

При пылевидном сжигании угля образуется зола - унос, улавливаемая при очистке дымовых газов, с размером частиц от 5 до 100 мкм, более крупные частицы оседают в топке и сплавляются в кусочки шлака размером от 1 до 50 мкм (схема 2). [2, ст.70]

Схема 2. Классификация зол по месту их осаждения

Существует классификация техногенного сырья по агрегатному состоянию в момент выделения их из основного технологического процесса (по П.И. Боженова) (табл.1). [1, стр.64-63].

отход зола тепловая электрическая

Таблица 1

Класс

Основные продукты

Попутные продукты

Агрегатное

Состояние

Характеристика

А

Продукты не утратившие природных свойств

а) карьерные остатки при добыче горных пород

Твердые

Крупный камень, щебень, пески, порошки.

б) остатки после обогащения на полезное ископаемое

Жидкие

Растворы, суспензии, шламы, грязи.

Твердые

Крупные камень, щебень, пески, порошки.

Б

Искусственные продукты, полученные в результате глубоких физико-химических процессов.

а) образовавшиеся при обработке ниже температуры спекания

Газы

Газы, смесь газов, водяной пар, парогазовая смесь.

Жидкие

Растворы, суспензии, шламы, грязи.

Твердые

Крупный камень, щебень, пески-остатки после выщелачивания, сепарации и отмучивания. Порошки - осажденная пыль, продукты самопроизвольного рассыпания крупных кусков

б) образовавшиеся при температурах, вызвавших полное или частичное расплавление

Газы

Газы, смесь газов, водяной пар, парогазовая смесь.

Жидкие

Растворы, смесь газов, водяной пар, парогазовая смесь

Твердые

Крупный камень, щебень, пески, порошки, измельченная пыль

в) образовавшиеся

осаждением из растворов

Жидкие

Растворы, шламы, грязи, суспензии

Твердые

Крупный камень, щебень, порошки, измельченная осажденная пыль

В

Продукты, образовавшиеся в результате длительного хранения в отвалах

_

Газы

Газы, смесь газов, водяной пар.

Жидкие

Растворы, эмульсии, суспензии

Твердые

Щебень, пески, порошки

Данном случае отходы ТЭС, т.е. зола, относится к твердым отходам, класса Б. Зола это искусственный продукт, полученный в результате глубоких физико-химических процессов, при высоких температурах с полным расплавлением масс. Представляет собой порошок или осажденную пыль.

1.3 Химический анализ золы

Химический анализ золошлаков ТЭС приводился в соответствии с ГОСТами 25818-91; 10538; 11022; 5382-91. Данные исследования приведены в таблице 2. [10, cт.34] Сравнивая данные химанализа зол ТЭС с требованиями ГОСТа 25589-91, можно отметить, что данная зола отвечает всем требованиям для применения в минеральной вате.

Рентгеноструктурный анализ свидетельствует о преобладании в золе кристаллического кварца, ангидрида, соединений оксида кальция с оксидами железа и алюминия (двухкальциевый силикат, четырехкальциевый алюмоферрит, алюминаты кальция, ферриты кальция), затем стеклофаза, гематит и примеси, а так же CaO и MgO в свободном состоянии. [9, cт.36]

Таблица 2. Химический анализ золошлаков ТЭС

%

SiO2

Al2O3

CaOобщ

CaOсвоб

Fe2O3+FeO

MgO

Na2O+K2O

MnO

P2O5

SO3

ппп

Зола сухого отбора

26,78

7,64

39,25

6,82

15,37

3,04

1,8

0,44

0,23

4,48

1,65

1.4 Физические характеристики золы

Зола от сжигания бурых углей ТЭС высококальциевая с содержанием оксида кальция 25…40%, соответственно в этих золах значительно ниже содержание кремнезема и алюминия 30 и 15%. Небольшое содержание несгоревших частиц и щелочных компонентов.

Все это позволяет решить проблему использования золы в качестве сырья для изготовления минерального волокна. [10, cт.25]

Зола сухого отбора представляет собой в основном частицы правильной шарообразной формы (рис.1) бурого цвета без посторонних включений. Размер сферических частиц колеблется от 0,5 до 20 мкм и единичные частицы достигают в диаметре 30…40 мкм.

Рис.1. Зола.

Проведенные исследования физических характеристик золы сухого отбора показали, что зола имеет высокие показатели плотности по сравнению с кислыми золами от сжигания каменных углей. Так насыпная плотность золы колеблется в пределах 1200…1500 кг/м3, истинная плотность 2900…2950 кг/м3, удельная поверхность 3021 см2/г. [9, cт.25]

1.5 Строительно-технологические свойства золы

Оно находится в тонко-дисперсном состоянии обладает значительной удельной поверхностью; является продуктом кратковременного высокотемпературного обжига, имеет в минеральной части обожженные, остеклованные и частично закристаллизованные частицы, обладающие разной степенью химической и гидравлической активности; содержит некоторое количество органических частиц, подвергшихся процессам горения. [3, ст.73]

1.6 Степень опасности и токсичности отходов

а) Степень опасности.

Согласно отечественному стандарту ГОСТ 12.1.007-76 "Вредные вещества". Классификация и общие требования безопасности" Все промышленные отходы делятся четыре класса опасности: первый - чрезвычайно опасные, второй - высокоопасные, третий - умеренно опасные, четвертый - малоопасные. Продукты сгорания и отходы ТЭС относятся к 3 классу, т.к. могут загрязнять окружающую среду. [5, стр.43]

б) Степень токсичности.

В соответствии с Временным классификатором токсичных промышленных отходов и методическим рекомендациям по определению токсичности промышленных отходов (1987г.) отходы также делятся на четыре класса опасности:

к отходам 1-го класса опасности относятся цианиды, ртуть, оксиды меди, хрома, кадмия, никеля, других тяжелых металлов, пятисернистый фосфор, хлорорганические соединения, а так же отходы, содержащие эти компоненты в значительных концентрациях;

ко 2-му классу опасности относят мышьяк, нефтепродукты, спирты смолы, серная кислота фенол толуол и отходы, содержащие эти компоненты в значительных концентрациях;

к 3-му и 4-му классам опасности относятся отходы, содержащие эти же опасные вещества 1 и 2 - го классов в незначительных концентрациях, а также шлаки, золы и другие отходы. [3, стр.44]

Зола ТЭС относится к 3 классу опасности.

Размещено на Allbest.ru

Работа, которую точно примут
Сколько стоит?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.