POPELOVINY V ELEKTRÁRNĚ MĚLNÍK Elektrárna Mělník je organizační jednotkou elektrárenské společnosti ČEZ, a. s. a byla postavena na levém labském břehu v katastru obce Horní Počaply. Sestává ze tří technologických celků, EMĚ I, II a III, vybudovaných postupně v rozmezí konců padesátých, šedesátých a...
POPELOVINY V ELEKTRÁRNĚ MĚLNÍK
Elektrárna Mělník je organizační jednotkou elektrárenské společnosti ČEZ, a. s. a byla postavena na levém labském břehu v katastru obce Horní Počaply. Sestává ze tří technologických celků, EMĚ I, II a III, vybudovaných postupně v rozmezí konců padesátých, šedesátých a sedmdesátých let jako komplex kondenzačních elektráren spalujících hnědé uhlí dopravované vlaky ze severočeských uhelných dolů.
Elektrárna Mělník I (6 x 55 MW) s tepelným výkonem 600 MWt byla v říjnu 1993 vyčleněna z ČEZ, a. s., a majetkově převedena do akciové společnosti Mělník - Praha (současný název Energotrans, a. s.).
Elektrárna Mělník II se čtyřmi bloky 110 MW o výkonu kotlů 350 t.h-1 páry, prošla v devadesátých letech modernizací. Dva její bloky byly rekonstruovány s perspektivní možností odběru tepla jak v páře, tak v horké vodě. V druhé polovině roku 1998 bylo uvedeno do provozu odsiřovací zařízení s využitím metody mokré vápencové vypírky. Dva bloky EMĚ II byly koncem roku 1998 trvale odstaveny.
Elektrárna Mělník III s blokem 500 MW o výkonu kotle 1600 t.h-1 páry, je největším blokem v ČR. Ve své historii se stal jedním z nejekonomičtějších energetických bloků uhelných elektráren při zachování vysoké provozní disponibility. I zde je v provozu odsiřovací zařízení s využitím metody mokré vápencovité vypírky. Účinnost elektroodlučovačů EMĚ II a III se pohybuje nad hranicí 99 %.
Vzhledem k nutnosti ukončení plavení popelovin hydraulickou cestou na již zaplněné elektrárenské odkaliště, byly hledány postupy jeho dalšího využití. Popílek vznikající spalováním hnědého uhlí v tepelné elektrárně Mělník a výrobky z něj prošly mnoha zkouškami. Tyto zkoušky prokázaly, že nejvýhodnější metodou transportu a využití popílku bude metoda pneumatické dopravy suchého popílku do sil a jeho následné zpracování.
POSTUPY ZPRACOVÁNÍ
V ČEZ, a. s., EMĚ se popílek zpracovává metodou tzv. aglomerace. Výsledkem procesu je technologicky upravená směs pevného produktu po spalování v práškových kotlích EMĚ II a EMĚ III z elektrostatických filtrů, hydratovaná analyticky ověřenou záměsovou vodou v míchacím centru - tzv. aglomerát.
Tento proces probíhá v intenzivních mísičích fy Maschinenfabrik Gustav Eirich-Hardheim, typu DW 29/5. Vyrobený materiál vykazuje vlivem použité technologie příznivější vlastnosti fyzikální, chemické a ekotoxikologické, než má výchozí materiál - selektivní popel.
Při ověřování vlast- ností popílkového ag-lomerátu byla provedena série laboratorních zkoušek a polních pokusů, s recepturami s přídavkem aditiv i bez pojiva. Aditiva zajišťují stabilizaci aglomerátu a zvyšují trvanlivost jeho povrchu při působení povětrnostních podmínek, ale současně příznivě ovlivňují (snižují) propustnost materiálu. Jako aditivum bylo v tomto případě použito přídavku 2-5 % vápen- ného hydrátu. Z provedených chemických rozborů vodných výluhů popílkových smě- sí po zkouškách a pokusech vyplývá, že z hlediska výluhových charakteristik je nejméně problematická receptura aglomerátu bez aditiv, která splňuje podmínky pro zařazení do výluhové třídy Ib. V této souvislosti byla za optimální stanovena hodnota 24-28 % vlhkosti aglomerátu.
Výrobek je certifikován ve dvou kategoriích:
[*] Aglomerát - granulát pro technickou rekultivaci
[*] Granulát do výsypek povrchových dolů.
Granulát je materiál vzniklý smícháním aglomerátu a strusky. Je stabilizačním materiálem pro separátní zakládání a pro směsné zakládání s výsypkovými zeminami v báňsko-technologickém procesu. Tento materiál je rovněž možno použít pro tvarování, uzavření a rekultivaci odkaliště ČEZ, a. s., EMĚ.
KVALITA POPÍLKU
Množství produkce popílku i strusky je přímo závislé na kvalitě spalovaného uhlí. Elektrárna Mělník spaluje převážně uhlí ze Severočeských uhelných dolů - doly Bíliny a Sokolovských uhelných dolů - důl Jiří. Pro EMĚ III se používá uhlí s vyšší výhřevností, v průměru 14 MGJ.kg-1, které obsahuje v průměru 24 % popelovin. Pro dva kotle EMĚ II se používá uhlí o výhřevnosti průměr 11,5 MGJ.kg-1 s popelnatostí průměr 35 %. Udané množství popelovin se rozděluje v poměru cca 85 % popílek a cca 15 % struska. Zmíněných 85 % popílku se dále rozděluje na nejjemnější frakci cca 4-5 %, hrubší frakci cca 70 % a hrubou frakci cca 10 %. Možnost separace jednotlivých frakcí popílku je dána konstrukcí elektrofiltrů. Také pneumatická doprava je instalována tak, aby byla zachována tato separace. Elektrárna Mělník vyprodukuje cca 160 t.h-1 popílku. Struska se i nadále dopravuje na odkaliště hydraulickou cestou. Pro její suchý odběr, popřípadě odvodnění jsou hledána nejvýhodnější řešení.
Všechna produkce popílku je v současné době od zadních tahů a výsypek elektroodlučovačů pneumaticky dopravována do sil, která jsou postavena na tento druh materiálu (tzn. vnitřek sil je konstruován tak, aby bylo zabráněno klenbování). Aby vznikl celkový tok materiálu, musí jejich stěny včetně stěn výsypek vykazovat odpovídající hladkost a sklon. Odtud je popílek dávkován do tří již zmíněných míchaček firmy EIRICH. Zde je při frekvenci cca 1500 otáček.min-1 smícháván se záměsovou vodou. Odtud již hotový aglomerát putuje pasovými dopravníky buď na odkaliště nebo na nakládku do železničních vagónů. Tyto vagóny, použité pro dovoz uhlí do EMĚ, jsou zpětně vytěžovány aglomerátem směřujícím do výsypek povrchových dolů. Zde se aglomerát po promíchání s hlušinou používá k rekultivaci výsypek. Z ekonomického hlediska je však železniční doprava nákladná.
Z tohoto důvodu byly zvažovány i další možnosti využití aglomerátu. Vzhledem k tomu, že ČEŽ, a. s., EMĚ má za povinnost po naplavení popílku za určitou kótu ukončení jeho plavení a provedení následné rekultivace odkaliště, bylo rozhodnuto využít aglomerátu pro tvarové úpravy a uzavření odkaliště. Pro možnost dopravení aglomerátu na 2,5 km vzdálené odkaliště bylo nutno postavit dopravník, který by toto umožnil.
Po zvážení všech dostupných technologií bylo rozhodnuto o výstavbě trubkového dopravníku, který nejlépe vyhovuje charakteristickým vlastnostem aglomerátu (sypký, v zimním období lehce pářící, při silném větru nebezpečí prašnosti). Tímto způsobem je možno bez komplikací dopravit aglomerát až na místo určení. Po dobu asi 10 let se tedy bude aglomerát využívat coby certifikovaný materiál pro potřeby elektrárny.
Popílek má také komerční využití. K tomuto účelu se používá jemná a hrubší frakce. Je odebírána převážně betonárkami, které ji přidávají do betonových směsí.
NÁKLADNĚJŠÍ VARIANTY
Možností, jak se dá elektrárenský popílek využít, je více. V nedávné době skončila spolupráce s firmou HEBEL, vyrábějící pórobetonové tvárnice. Popílek byl využíván s dalšími složkami k jejich výrobě.
Při rozhodování, jaká metoda dalšího využití popílku bude pro podmínky EMĚ nejefektivnější, byly zvažovány i další alternativy. Tyto metody však byly ve svém konečném výsledku nákladnější než suché odběry a výroba aglomerátu a jejich komerční využití je v dnešní době velmi nejisté.
Jednalo se zejména o:
LYTAG - umělé kamenivo z popílku. Lytag jsou popílkové pelety slinuté při teplotě 1300 oC. Tyto pelety nemají téměř žádné přísady. Hlavními výhodami umělého kameniva jsou oproti jiným technologiím vysoká pevnost, umožňující používání dokonce i v předpjatém betonu, hmotnost menší téměř o 50 % než přírodní kamenivo, dobré izolační vlastnosti, ohnivzdornost a různý potřebný výrobní sortiment kruhového tvaru.
RHENIPAL - je materiál vhodný pro likvidaci kalů z čistíren odpadních vod. Jde o suše namíchanou směs: popílek 68 %, aditivum 2 %, 30 % cementu. Tato směs se odveze do čistírny odpadních vod, smíchá se s kaly a vznikne stabilizát, který má přijatelné vlastnosti pro životní prostředí a je možné ho ukládat volně do krajiny.
Tyto metody využití popílku jsou možnou alternativou pro budoucnost. Vzhledem ke snižování zásob přírodních materiálů se možná stane výroba např. Lytagu velmi výhodným artiklem, využitým v mnoha oblastech stavebnictví.
RADKA HONKOVÁ, PAVEL KOKTAN,
ČEZ, a. s., Elektrárna Mělník
FOTO ARCHÍV
Referenční parametry výrobku "AGLOMERÁT - GRANULÁT PRO TECHNICKOU REKULTIVACI", z míchacího centra
Elektrárny Mělník
Druh parametru Jednotka Čas od výroby Hodnota
Zdánlivá hustota kg/m3 do 8 hodin 2100
pevných částic
Vlhkost hmotnostní % do 8 hodin
- zimní období 23,0-26,0
- letní období 26,0-29,0
Hmotnost kg/m3 do 8 hodin 800
suchá sypká
Objemová kg/m3 do 8 hodin >1370
hmotnost max.
Zrnitost mm do 8 hodin 0,035d300,08
0,050d600,125
Vyluhovatelnost mg/l po 7 a 28 dnech As0, 1
chemických látek
(škodlivin) Ag0,1
podle metodiky
SZÚ Ba1,0
Be0,005
Cd0,005
Co0,1
Cr celk.0,1
Hg0,005
Ni0,1
Pb0,1
Se0,05
Sn1,0
