OBSZAR ZASTOSOWANIA – ENERGETYKA I CIEPŁOWNICTWO

Energetyka i ciepłownictwo przechodzą dziś zasadniczą transformację paliwową – od węgla ku biomasie, paliwom alternatywnym (RDF/SRF) i energetycznemu wykorzystaniu odpadów (spalarnie). Wszystkie te paliwa mają jedno wspólne: przemieszczają się w dużych tonażach po szybkich taśmach przenośników, przechodzą przez kruszarki, młyny i podajniki oraz zawierają niepożądane przedmioty metalowe – tzw. tramp metal: gwoździe, śruby, druty, kawałki stali z manipulacji i fragmenty narzędzi.

Zanieczyszczenie metalowe uszkadza kosztowne urządzenia, powoduje nieplanowane przestoje i obniża jakość paliwa. SOLLAU s.r.o. to czeski producent techniki separacji magnetycznej, który dla tej branży projektuje i wytwarza urządzenia na miarę – od wychwytywania grubego tramp metalu na szybkich taśmach po odzysk metali żelaznych i nieżelaznych z żużla spalarniowego. Cała produkcja odbywa się w Republice Czeskiej.

Czy wiedzieli Państwo, że…? Żużel z energetycznego wykorzystania odpadów zawiera 8,5–10,3 % złomu żelaznego i 1,6–2,2 % metali nieżelaznych – nowoczesna linia separacyjna potrafi z jednej tony żużla wysortować do 80 kg żelaza i 25 kg metali nieżelaznych. To, co dawniej trafiało na składowisko, zmienia się w surowiec wtórny.

Wprowadzenie separacji magnetycznej do zakładów energetycznych i ciepłowniczych chroni kruszarki, młyny, podajniki i kotły, zwiększa zarówno czystość, jak i wartość opałową paliwa oraz zmienia metale z żużla w surowiec wtórny. Ma to pozytywny wpływ na rentowność i efektywność produkcji.

GDZIE W ENERGETYCE I CIEPŁOWNICTWIE ZNAJDĄ PAŃSTWO NASZE SEPARATORY MAGNETYCZNE?

Spalanie biomasy – zrębka, trociny, słoma i pelet

Biomasa z pozyskania leśnego, manipulacji, a zwłaszcza z rozdrobnionych palet i drewna z recyklingu zawiera gwoździe, śruby, druty, kamienie i piasek. Zanim trafi do kotła, przechodzi przez rębak, kruszarkę, młyn i szereg przenośników – i w każdym z nich domieszka metalowa szkodzi. Wartość opałowa zrębki leśnej dodatkowo zmienia się w zależności od pory roku, więc każda strata jakości paliwa się liczy.

Przy przygotowaniu i transporcie biomasy najczęściej stosuje się następujące urządzenia:

Płyty nadtaśmowe i elektromagnesy montuje się poprzecznie nad taśmą przenośnika biomasy lub wzdłużnie nad zrzutem (bęben końcowy), gdzie materiał podczas spadania się rozluźnia, a pole magnetyczne wnika głębiej – co jest korzystne przy trudno sypkiej zrębce i grubych warstwach na taśmie. Bębny w obudowie zamkniętej i półotwartej umieszcza się na wylocie kruszarki/rębaka lub w zsypie przed podajnikiem kotła. Latarnie magnetyczne ML nadają się do trocin skłonnych do sklepiania, gdzie nie można zastosować magnesów rusztowych.

W przypadku materiałów ściernych płaszcz bębna można wykonać ze stali manganowej lub z wymiennym płaszczem osłonowym, wymienialnym przez otwór kontrolny bez demontażu całego bębna. Uszkodzona kruszarka = zbędne koszty naprawy, stojący kocioł = utrata dostawy ciepła – automatyczne oczyszczanie płyt DND-AC działa bez przerywania przepływu materiału i bez obsługi ręcznej. SOLLAU dostarcza technologie magnetyczne również czołowym producentom mobilnych kruszarek i przesiewaczy.

Zalety płyt nadtaśmowych DND-AC:

• Silne pole z wysokości montażu do 500 mm (seria ferrytowa BEAST), wychwyt cząstek Fe 0,5–300 mm
• Automatyczne oczyszczanie bez przerywania przepływu materiału, wykonanie całkowicie ze stali nierdzewnej, bez martwych stref
• Gwarancja 10 lat

Elektrownie i ciepłownie węglowe – transport, kruszenie i mielenie węgla

Tramp iron (kolejowe haki, śruby, nakrętki, narzędzia, fragmenty stali) z kopalni lub z transportu uszkadza podajniki węgla i pulweryzatory. Metalu nie da się zmielić i powoduje on ekstremalne obciążenie łożysk, wałów i pierścieni mielących; duży kawałek potrafi rozłamać segment pierścienia mielącego i wyłączyć młyn z ruchu. Do tego dochodzi zapylone i wybuchowe środowisko pyłu węglowego, które wymaga urządzeń w wykonaniu ATEX.

Przy transporcie i mieleniu węgla najczęściej stosuje się następujące urządzenia:

Magnesy umieszcza się nad szybkimi przenośnikami załadowczymi i podającymi węgiel, przede wszystkim w miejscu swobodnego spadku nad zrzutem, gdzie warstwa węgla się otwiera, a metale łatwiej się oddzielają. Do głębokich warstw i szerokich taśm idealny jest separator elektromagnetyczny nadtaśmowy DND-AC E o wysokości montażu do 600 mm; rolka magnetyczna MV zastępuje bęben końcowy (napędowy) przenośnika i wychwytuje metal z dolnych warstw. Przed młynem węglowym sprawdza się bęben w obudowie MBZ w wykonaniu ATEX.

Z praktyki: niemiecka spółka energetyczna RWE zastosowała w elektrowni na węgiel brunatny wyjątkowo silny bęben neodymowy MBZ 304 N 1000 certyfikowany dla najbardziej wybuchowej strefy 20 (ATEX). Bęben umieściliśmy przed młynem węglowym – spełnił surowe wymagania Urzędu Górniczego, wychwytuje przedmioty ferromagnetyczne już od 0,5 mm i w porównaniu z pierwotnym zużytym bębnem ferrytowym znacznie zwiększył ogólny stopień wychwytu, a tym samym ochronę urządzeń zlokalizowanych dalej w ciągu.

Energetyczne wykorzystanie odpadów (spalarnie) – separacja metali z żużla

Po spaleniu odpadów komunalnych żużel (bottom ash) pozostaje pełen metali żelaznych i nieżelaznych. Ich wysortowanie ma podwójną korzyść: pozyskanie cennych surowców wtórnych i przygotowanie żużla do wykorzystania w budownictwie. Kluczowa jest właściwa kolejność – najpierw żelazo magnesem, a dopiero potem metale nieżelazne przez ECS, ponieważ żelazo zakłóca technologię prądów wirowych.

Przy przetwarzaniu żużla najczęściej stosuje się następujące urządzenia:

Ciąg ustawia się za mokrym wygarniaczem żużla (po dojrzeniu i rozdrobnieniu): najpierw płyta magnetyczna nad przenośnikiem oraz bęben magnetyczny lub rolka magnetyczna odbiera żelazo, następnie separator ECS odpycha i wyrzuca metale nieżelazne (aluminium, miedź, mosiądz).

Wilgotny żużel jest lepki, dlatego nie można zastosować standardowych bębnów magnetycznych, ponieważ żużel by się do nich przyklejał i tym samym obniżał ich skuteczność. Dlatego często instalujemy zestaw dwóch bębnów magnetycznych w specjalnej konfiguracji, gdzie bębny są umieszczone nad przenośnikiem żużla, z którego bezkontaktowo wyciągają zanieczyszczenia metalowe. Te przejmuje następnie kolejny bęben magnetyczny, resztki żużla odpadają, a rezultatem są czyste zanieczyszczenia ferromagnetyczne bez żużla.

Dla maksymalnej wydajności sprawdza się wieloetapowe doczyszczanie magnetyczne i optymalizacja nachylenia magnesów; zsypy wykonuje się ze stali niemagnetycznej, aby nie zakłócały pola. Równomierne dozowanie żużla zapewnia podajnik wibracyjny.

Około 80 % złomu żelaznego znajduje się w cząstkach powyżej 20 mm, natomiast 80 % metali nieżelaznych w cząstkach poniżej 20 mm – dlatego separatory ECS firmy SOLLAU osiągają skuteczność ponad 99 % i separację od 0,5 mm (model BUFFALO), z gwarancją 3 lata i 3 bezpłatnymi przeglądami serwisowymi. Nieskuteczna separacja = utracone surowce i żużel, którego nie można wykorzystać w budownictwie.

Zalety separatorów metali nieżelaznych ECS:

• Skuteczność separacji ponad 99 %, separacja metali nieżelaznych od 0,5 mm
• Rotor centryczny i ekscentryczny w zależności od frakcji i rodzaju metalu
• Szerokość robocza 500–2000 mm, gwarancja 3 lata + 3 bezpłatne przeglądy serwisowe

Produkcja paliw alternatywnych (RDF / SRF) z odpadów

Z rozdrobnionego odpadu wytwarza się paliwo dla cementowni, wapienników i hut szkła. Metale w RDF/SRF uszkadzają kruszarki i prasy producenta oraz technologię spalania odbiorcy. Składniki metalowe dodatkowo zwiększają korozję kotłów i emisje. Odbiorcy starannie oceniają więc jakość paliwa – a nieczyste paliwo oznacza reklamację.

Przy produkcji paliw alternatywnych najczęściej stosuje się następujące urządzenia:

Płytę magnetyczną zawiesza się poprzecznie lub wzdłużnie nad taśmą transportującą rozdrobniony odpad; do głębokich warstw służy elektromagnes DND-AC E. Tam, gdzie nachylenie taśmy przekracza 30° (taśma wyładowcza płyty by się zsuwała), separację rozwiązuje się bębnem magnetycznym między zsypem dozującym a przenośnikiem. Metale nieżelazne i aluminium z laminatów i opakowań usuwa separator ECS.

Udokumentowana realizacja SOLLAU: czołowy czeski producent paliw alternatywnych z sortowanego odpadu zastosował płytę nadtaśmową DND-AC Mx8 F BEAST, która separuje zanieczyszczenia ferromagnetyczne z odległości 500 mm nad taśmą (frakcja 0–300 mm, taśma o szerokości 1400 mm, warstwa 300 mm, prędkość do 3 m/s). Metal w paliwie = reklamacja i uszkodzony kocioł u odbiorcy – czyste RDF/SRF oznacza wyższą wartość opałową, mniejszą korozję i zadowolonego klienta.

Biogazownie

Biomasa wejściowa i substrat – zwłaszcza z surowców odpadowych i rolniczych – niosą przedmioty metalowe, które uszkadzają pompy, maceratory rotacyjne i mieszadła fermentora. Separacja magnetyczna na wejściu chroni tę kosztowną technologię i zapewnia płynny przebieg fermentacji.

W biogazowniach najczęściej stosuje się następujące urządzenia:

Magnesy umieszcza się na wejściowym przenośniku substratu i w zsypie przed urządzeniami podającymi, kruszącymi i macerującymi. Do płynnej sfermentowanej biomasy w rurociągu służy przepływowy separator magnetyczny, który wychwytuje produkty ścierania z rur i armatury. Zablokowane mieszadło = stojący fermentor i utrata produkcji biogazu.

Przetwarzanie popiołu lotnego i żużla dla budownictwa

Popiół lotny i żużel znajdują zastosowanie jako zamiennik cementu lub kruszywa (podbudowa drogowa, elementy betonowe). Resztkowe metale żelazne i nieżelazne obniżają jednak jakość wtórnego materiału mineralnego i uniemożliwiają jego certyfikację, dlatego konieczne jest ich doczyszczenie.

Przy przetwarzaniu popiołu lotnego i żużla najczęściej stosuje się następujące urządzenia:

Separatory włącza się w samospad lub na przenośnik za przesiewaniem i sortowaniem. Do drobnych i słabo magnetycznych cząstek żelaznych służą wysokogradientowe wieloetapowe rolki VMSV, a metale nieżelazne usuwa ECS. Korzyścią jest wyższa czystość frakcji mineralnej, spełnienie norm dla wykorzystania w budownictwie i zmniejszenie objętości odpadów kierowanych na składowisko.