Selektywny odbiór popiołu ze stref EF

Model selektywnego odbioru materiału z kolejnych stref EF wskazywany jest w literaturze branżowej (Tokarski et al., 1975; Zygmunt et al., 2009; Giergiczny et al., 2016; Hycnar et al., 2017), jako rozwiązanie umożliwiające pozyskiwanie wysoko jakościowych produktów o obniżonej miałkości takich jak popiół lotny klasy S. Badania Tkaczewskiej et al. (2008) wykazały, że popioły z trzeciej strefy elektrofiltru charakteryzują się najwyższą aktywnością pucolanową, co jest uwarunkowane ich rozdrobnieniem, ale również wzajemnym stosunkiem faz krystalicznej oraz amorficznej oraz strukturą więźby szkła. Jest to spójne z danymi literaturowymi na temat wpływu uziarnienia popiołu lotnego na jego parametry użytkowe, przytoczonymi w rozdziale 2.4.

Popioły lotne klasy S nie są obecnie wytwarzane w jednostkach produkcyjnych Przedsiębiorcy.

Wprowadzenie ich do portfolio produktów, pomogłoby ugruntować pozycję na rynku oraz zapewnić nowe kierunki zbytu powstającego UPS. Na podstawie analizy wykonanej w ramach inwentaryzacji oraz opracowanej charakterystyki popiołu lotnego w kolejnych strefach EF (Rozdziały 5.1.1 – 5.1.2) wnioskować można, iż ze znacznym stopniem pewności popiół lotny kategorii S może być odbierany jedynie z trzeciej strefy EF. Jest to zaledwie 4% całkowitej ilości powstającego produktu. W przypadku materiału z drugiej strefy EF, prawdopodobieństwo uzyskania materiału klasy S jest zdecydowanie niższe. Przeszkodą dla rozważania selektywnego trybu odbioru materiału ze stref jest również zidentyfikowane podwyższenie zanieczyszczania najdrobniejszego materiału amoniakiem z odazotowania spalin (Fig. 30). Dynamiczna zmienność parametrów jakościowych pozyskiwanego materiału w czasie zależna od takich czynników jak parametry pracy bloku, jakość spalanego paliwa, sprawność procesu spalania, poprawność działania instalacji odazotowania spalin sprawia, że konieczne byłoby opracowanie osobnych strategii dla każdej z jednostek produkcyjnych, jak również zapewnienie niezawodnego, pracującego w trybie ciągłym i czasie rzeczywistym systemu pomiarowego, pozwalającego na pomiar miałkości oraz TOC w trybie on-line. W obecnej chwili możliwe jest zapewnienie takiego pomiaru w zakresie TOC. Analizatory TOC zainstalowane są we wszystkich jednostkach produkcyjnych Przedsiębiorcy. Brak natomiast niezawodnych rozwiązań

w zakresie analizy miałkości oraz amoniaku. Pomiary tych parametrów opierają głównie o metody laboratoryjne, których wyniki dostępne są z kilku godzinnym opóźnieniem. Brak odpowiedniego systemu pomiaru miałkości generuje znaczne ryzyko okresowego odbioru materiału nie spełniającego wyśrubowanych wymagań jakościowych. Wdrożenie systemu selektywnego odbioru wymagałoby również wykonania kosztownej przebudowy instalacji odbioru popiołu we wszystkich jednostkach Przedsiębiorcy.

Warty podkreślenia jest również możliwy negatywny wpływ selektywnego odbioru materiału pochodzącego z drugiej i trzeciej strefy EF na parametry jakościowe reszty materiału. W modelu takim, do dyspozycji pozostaje PL z pierwszej strefy EF, stanowiący 80% całościowego strumienia produkowanego w danej jednostce. Usunięcie najdrobniejszej frakcji wzbogacającej produkt końcowy, może powodować powstawanie bardzo dużego wolumenu materiału pozaklasowego. Jest to doskonale widoczne w oparciu o obliczenia wykonane w drugim etapie inwentaryzacji. Z danych zawartych w Tabeli 13, przedstawiających szacowaną jakość wypadu z kotła K2 w kolejnych tygodniach poborów, ogólna masa popiołu charakteryzowała się zadowalającą miałkością na poziomie 32 – 38% (kategoria N). Po odjęcia najdrobniejszego materiału z drugiej i trzeciej strefy sytuacja ulega jednak znacznemu pogorszeniu. Średnie wartości miałkości popiołu lotnego w pierwszej strefie EF (Tab. 12) okresowo przekraczają 40% plasując materiał jako pozaklasowy.

Na podstawie obserwacji poczynionych w pierwszym i drugim etapie inwentaryzacji popiołów lotnych przeanalizowano dwa możliwe modele odbioru popiołu z elektrofiltrów. Dla każdego z modeli przyjęto te same dane wejściowe (Tab. 14) oraz określono wady i zalety ich wdrożenia.

Tab. 14. Założenia dla modeli odbioru popiołu lotnego.

Model pierwszy (Tab. 15), zakłada selektywny odbiór popiołu lotnego z drugiej oraz trzeciej strefy elektrofiltrów. Dodatkowo model selektywnego odbioru materiału, rozszerzono o zabudowę klasyfikatora umożliwiającego wydzielenie z materiału pochodzącego ze strefy pierwszej EF popiołu lotnego kategorii S. Ilość popiołu kat. S, możliwego do uzyskania z materiału ze strefy pierwszej określono na podstawie wyników analizy granulometrycznej pozyskanych w pierwszym i drugim etapie inwentaryzacji, zakładając sprawność procesu separacji na poziomie 75%. Drugi model (Tab.

92 z 189 16) zakłada odbiór całości popiołu, bez selektywnej zbiórki ze stref, a następnie jego klasyfikację celem uzyskania produktów o pożądanej miałkości.

Tab. 15. Model pierwszy odbioru popiołu lotnego.

ZALETY:

 Bezpośredni odbiór popiołu kategorii S z EF.

 Mniejszy strumień nadawy, niższe koszty

 Możliwe otrzymanie z ostatnich stref EF produktu o podwyższonej koncentracja TOC przekraczającej 5%.

 Większy strumień odpadu gruboziarnistego.

 Duża zależność od chwilowych wahań jakości popiołu na strefach EF.

Tab. 16. Model drugi odbioru popiołu lotnego.

ZALETY:

 Nie wymaga zmian po stronie odbioru popiołu z EF.

 Stała jakość produktu w czasie.

 Możliwa praca klasyfikatora tylko w celu usuwania grubych ziaren, produkcja popiołu z miałkością zawsze poniżej 40%.

 Brak zależności od stref EF.

WADY:

 Wyższe nakłady inwestycyjne i operacyjne dla klasyfikatora.

Podsumowując powyższe rozważania oraz zidentyfikowane wady i zalety obu zaproponowanych modeli (Tab. 15, Tab. 16), nie rekomenduje się selektywnego odbioru popiołu lotnego ze stref elektrofiltru jako metody pozyskiwania wysokojakościowej frakcji popiołowej. Rozwiązanie to w praktyce wymaga znaczących zmian w istniejących układach odpopielania oraz obarczone jest wysokim ryzykiem technologicznym. Dodatkowo niezależenie od wdrożonych zmian, w celu uzyskania popiołu lotnego kategorii S, w ilości wyższej niż 20% całkowitego wolumenu produkowanego produktu, konieczne jest zabudowanie dodatkowych urządzeń do przetwarzania materiału z pierwszej strefy EF. Wykorzystanie istniejącej infrastruktury i zabudowa urządzeń modyfikujących miałkość popiołu lotnego w ogólnej masie uzyskiwanego w danej lokalizacji produktu

(Tab. 16), daje znacznie szersze możliwości budowania bazy produktowej, oraz pozwala uzyskać wyższy wypad materiału frakcji drobnej (kat. S).