РД 153-34.1-02.203-99

     
     
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА
КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ ТЭС

     Срок действия с 2001-01-01
до 2004-01-01*
________________________
* См. ярлык "Примечания".

     1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом открытого типа "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" (АООТ "ВТИ")
     
     ИСПОЛНИТЕЛИ Дик Э.П., Соболева А.Н.
     
     2 УТВЕРЖДЕН Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России" 29 декабря 1999 г.
     
     Первый заместитель начальника  А.П.Берсенев
     
     3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.
     
     Периодичность проверки - 5 лет
              
     
     Настоящий руководящий документ устанавливает методы определения массовой доли в % компонентов золошлаковых отходов (далее ЗШО) в зависимости от способа сжигания и вида отходов в указанных ниже диапазонах.
     

          
     Методика распространяется на ЗШО, полученные при сжигании твердого топлива в котельных агрегатах ТЭС.
     
     Руководящий документ разработан в соответствии с Законом РФ и предназначен для определения класса опасности ЗШО ТЭС.
     
     

     1 ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ЗШО, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ СЖИГАНИИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

     
     1.1 ЗШО состоят из золы, уловленной в золоулавливающих устройствах ТЭС, и шлака, выпадающего на под топочной камеры. Шлак в зависимости от типа топочного устройства может быть твердым либо жидким, стекающим в шлаковую ванну в расплавленном состоянии.
     
     1.2 ЗШО в зависимости от элементного состава подразделяют на два типа:
     
     кислые, содержащие оксид кальция до 15% по массе;
     
     основные, содержащие оксид кальция 15% и более.
     
     

     2 КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ ЗОЛЫ И ШЛАКА

     
     2.1 Зола кислого состава состоит из следующих компонентов:
     
     - породообразующие минералы (), прошедшие термическую обработку, элементный состав которых приведен в приложении Б;
     
     - оксиды железа (), образующиеся в результате выгорания колчедана (FeS) и термообработки железосодержащих минералов, содержащихся в исходном топливе;
     
     - ангидрит CaSO (), образующийся в топочной камере при реакции части кальция, содержащегося в золе, с серой топлива;
     
     - углерод (), являющийся продуктом неполного сгорания угольного вещества.
     
     2.2 Зола основного состава состоит из тех же компонентов, что и зола кислого состава (см. п.2.1), и ряда соединений кальция, к которым относятся:
     
     - свободный оксид кальция () (при транспорте золы на золоотвал в виде пульпы свободный оксид кальция гидратируется и переходит в гидрооксид кальция);
     
     - карбонат кальция СаСО (), образующийся при реакции свободного оксида кальция с СО;
     
     - алюмосиликаты кальция (), образующиеся в результате реакции кальция с кремнием, алюминием и железом.
     
     2.3 Шлак из топок с твердым шлакоудалением представляет собой спекшиеся частицы золы и состоит из тех же компонентов, что и зола. Доля шлака в золошлаковых отходах составляет 5% по массе и при оценке компонентного состава ЗШО, образующихся в топках с твердым шлакоудалением, состав отходов определяется по составу золы.
     
     2.4 Шлак из топок с жидким шлакоудалением представляет собой однородную проплавленную массу и его параметры экологической безопасности определяются отдельно от компонентов золы. Доля шлака в золошлаковых отходах в зависимости от типа топочного устройства составляет от 15 до 40% и уточняется в каждом конкретном случае по тепловому расчету котла.
     
     

     3 ОТБОР ПРОБ ЗШО И ПОДГОТОВКА ИХ К АНАЛИЗАМ

     
     3.1 Отбор проб ЗШО осуществляется сотрудниками электростанции совместно с представителями экологической службы или природоохранных органов.
     
     3.2 Пробы золы (1 кг) отбирают со всех полей электрофильтров и форкамеры (при отсутствии электрофильтров - из-под батарейных циклонов или в виде пульпы из скрубберов).
     
     3.3 При мокром золоулавливании пробы отбирают с интервалом 10-15 мин из-под каждого золосмывного аппарата в сборный бак из золоводяной пульпы мерными банками, захватывающими все сечение струи пульпы, вытекающей из гидрозатвора. После отстоя и слива чистой воды через сифон оставшуюся золу переносят на стальные противни и ставят для естественной подсушки на воздухе при температуре 18-20 °С. Затем методом квартования (при отборе проб с батарейных циклонов или скрубберов) готовят усредненную пробу массой 200 г.
     
     3.4 При отборе проб с электрофильтров готовят усредненную пробу золы массой 200 г путем смешивания проб с различных электрополей. Для этого от каждого поля методом квартования отбирают количество, указанное в таблице 1.
     
     

Таблица 1

     
     
     3.5 Отбор проб шлака на котлах с жидким шлакоудалением осуществляют следующим образом: перекрывают приемный лоток канала ГЗУ. Шлак в течение 1-2 мин сбрасывают на пол и отбирают из него 1-2 лопаты. Затем методом квартования отбирают пробу массой не менее 1 кг.
     
     3.6 Отобранные пробы шлака ставят для естественной подсушки на воздухе при температуре 18-20 °С и далее размалывают до кусков, проходящих через сито с ячейкой 3x3 мм, и из них методом квартования отбирают пробы массой 200 г для последующих анализов. Оставшаяся часть пробы служит в качестве резервной (контрольной).
     
     3.7 Пробы золы и шлака массой 200 г измельчаются до аналитического порошка по ГОСТ 10742 и используются для последующих анализов.
     
     3.8 При изменении марки поставляемого топлива или поставщика отбор проб ЗШО для определения компонентного состава проводится заново.
     
     

     4 РАСЧЕТ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА

     
     4.1 В приготовленных для анализа пробах золы и шлака определяют тип ЗШО по элементному составу. Элементный состав определяют по ГОСТ 10538 или РД 34.44.214.
     
     4.2 Зола кислого состава
     
     4.2.1 Содержание оксидов железа () определяют по РД 34.44.301.
     
     4.2.2 Содержание ангидрита CaSO ( ) рассчитывают по формуле
     

,                                                                (1)

     
где SO - содержание сульфатов в золе, определенное по п.4.1.
     
     4.2.3 Содержание несгоревшего углерода () определяют по потерям при прокаливании по ГОСТ 11022.
     
     4.2.4 Содержание породообразующих минералов (), прошедших термообработку, определяют по разности
     

.

     
     4.3 Зола основного состава
     
     4.3.1 Содержание оксидов железа () определяют по РД 34.44.301. При этом в качестве разделяющей жидкости применяют водный раствор двойной соли малоновокислого и муравьиновокислого таллия (жидкость Клеречи) плотностью 4250-4270 кг/ м.
     
     4.3.2 Содержание ангидрита () и микроэлементов определяют по п.4.2.2.
     
     4.3.3 Содержание углерода () определяют по ГОСТ 11022 с поправкой на СО (ГОСТ 13455).
     
     4.3.4 Содержание свободного оксида кальция () определяют по ГОСТ 23227 или ГОСТ 5382.
     
     4.3.5 Содержание карбоната кальция (кальцита) рассчитывают по содержанию диоксида углерода, определенного по ГОСТ 13455, или с помощью термогравиметрического анализа по формуле
     

.                                             (2)

     
     4 3.6 Содержание алюмосиликатов () определяют по формуле
     

,                             (3)

     
где  - содержание общего кальция в золе, определенное по п.4.1, в пересчете на оксид;

      - содержание оксида кальция в ангидрите, определенное по п.4.2.2;
     
      - содержание свободного оксида кальция, определенное по п.4.3.4;
     
      - содержание оксида кальция в карбонате, определенное по п.4.3.5.
     
     4.3.6* Содержание породообразующих минералов () определяют по формуле
     

.                         (4)

________________
     * Нумерациия соответствует оригиналу. - Примечание .

     
     
     5 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

     
     Состав золошлаковых отходов ТЭС () в % определяют по формуле
     

,                              (5)

     
где  - компонентный состав золы, который равен
     

;

     
      - коэффициент шлакоулавливания, для топок с жидким шлакоудалением =0,150,4, для топок с твердым шлакоудалением =0.
     
     

     6 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

     
     По результатам испытаний составляют протокол, в который заносят сведения: наименование заказчика (место отбора), дату отбора, наименование пробы, результаты анализа (компонентный состав золошлаковых отходов в %). Протокол подписывается руководителем лаборатории и ответственным исполнителем. Пример оформления протокола приведен в приложении А.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)

     
ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ

     
     Заказчик
     
     Метод анализа - определение компонентного состава золошлаковых отходов ТЭС.
     
     
Таблица А.1
     

     
     
     Дата проведения анализа ________________________
     
     Заведующий лабораторией _______________________
     
     Ответственный исполнитель ______________________
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)

     
ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ,
СЛАГАЮЩИХ ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ (В РАСЧЕТЕ НА ОКСИДЫ), МАСС. %

     
     
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(справочное)

     
ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ,
НА КОТОРЫЕ ИМЕЮТСЯ ССЫЛКИ В РД 153-34.1-02.203-99

     
     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: АООТ "ВТИ", 2001