Resultat askkvalitet och bäddsintrings i Johannes

6.5.1 R

Tungmetallhalterna i Jo an ska va åga äv ing

Den tungmetall som d ilk å

n rikas på någon speciell flygaskstorlek utan

art lar a lek nlägg en blir lassad som n

rä nas angan som en metall enligt EUs

ktiv. Mang fi därem t inte d i Naturvårdsverkets ter om deponerin rite oc örfar n för ttagning av avfall vid

gar för deponeri av (N 04:1

hade öga h lter tu metaller vilka dominerades av Cu och Pb. etallerna anrikas på de allra mi

10 m hade en låg halt tungmetalle (2-3 g/ aska) m finns i högst koncent n (60-8 vikts-% flyg

s innan rökgasreningen kan m den

s. etta e möjligtvis ge en kostnadsbesparing då den ionen kan få en lägre kvittblivningskostnad än flygaskan från

edöma den avlänkade askfraktionens eventuella vsättningsmöjligheter bör det dock göras ytterligare karakteriseringar samt laktester.

Vid impaktormätningarna i de olika försöken har tungmetallerna som definieras av EU-direktivet (utom Hg) bestämts för olika partikelstorlekar. Syftet med detta har varit att studera om vissa askfraktioner med låga tungmetallkoncentrationer kan länkas av med tex en cyklon.

Mätningarna i Johannes visar att tungmetallerna består till 80-90 % av mangan (Mn) som i sin tur härstammar från barken i bränslet (se Figur 90). Mangan finns ej anrikat på någon speciell partikelstorlek istället verkar Mn vara jämt spridd på de supermikrona partiklarna (Dp över 1 µm). Bly finns anrikat på den minsta partikelstorleken (Dp=0,07 µm).

Askkvalitet och bäddsintringsrisk

esultatsammanfattning

h nes flyga r relativt l en vid inblandn stam av PTP. barken. ominera ad att de var m manga e n n (Mn), v en här mar fr n Impaktormätningarna vis e anga j a

fördelades jämt mellan p ik av olik stor . När a ning k e

samförbränningspanna k m tung

avfallsförbränningsdire an nns o me

föreskrif g, k rier h f ande mo

anläggnin ng av fall FS20 0).

Flygaskan i Högdalen Im

h a ng

paktormätningarna visade att tungm nsta partiklarna.

k Flygaskpartiklarna över

o

µ r g . Det är

också denna fraktion s

rågasen). Om denna askfraktion separera ^{ratio 0} äng ^av flygaska ^{askan i} från textilfiltret minska D skull

avlänkade askfrakt

textilfiltret. För att b a

Båda de aktuella anläggningarna har haft stora problem med sintringar under den aktuella eldningssäsongen men det finns inget som styrker att det är skillnaden i den kemiska sammansättningen mellan PTP-bränsle och biobränsle som skulle vara orsaken till dessa sintringar. I Högdalen har flertalet sintringar samband med problem relaterade till bränsleinmatningen och att bäddtemperaturen och fluidiseringen i samband med detta inte kunnat bibehållas inom önskade intervall. I Johannes visade laboratorieförsöken inom projektet inte på någon signifikant förändring av bäddens kemiska sammansättning i samband med inblandning av PTP.

6.5.2 Resultat askkvalitet och bäddsintrings i Johannes

Figur 90. Fördelning av tungmetaller på olika flygaskpartiklar samt masstorleksfördelningen av flygaskan vid försök med 20 % PTP på Johannes.

Figure 90. The distribution of heavy metals on different fly ash particle sizes and the mass size distribution of the fly ash in test 20% PWP at Johannes.

I försöket med sulfatdosering finns det en högre anrikning av bly (Pb) och Koppar (Cu) på de allra minsta partiklarna (se Figur 91). Det kan konstateras att tungmetallhalterna i ygaskan i Johannes ej är så höga och att det är svårt att länka av en viss askfraktion då fl

Figur 91. Fördelning av tungmetaller på olika flygaskpartiklar samt masstorleksfördelningen av å Johannes.

igure 91. The distribution of heavy metals on different fly ash particle sizes and the mass size 0% PWP+Sulfat at Johannes.

flygaskan vid försök med 20 % PTP + Sulfat p F

distribution of the fly ash in test 2

Kemisk analys av flyg- och bottenaska

Analyserna av askorna från försöksveckorna i Johannes visar att tungmetallerna som regleras av EUs avfallsdirektiv (exklusive Hg) domineras av mangan (Mn) vilket återfinns till största del i flygaskan. Förutom Mn återfinns även Pb och Cu i flygaskan men med mycket lägre koncentrationer. Tungmetallhalterna i bottenaskan är låg och domineras av Mn (1500 mg/kg aska).

Figur 92. Koncent tione tung etaller i askorna från försöken på Johannes. e con entra n of he vy me ls in the ashes from tests at Johannes.

rad as on ter i bi ga för ke ulf dos

on ti av el a jä t r T

a estå av sand med en liten mängd oförbränt (ca 1 %). Dessa rov siktades och finns redovisat i bilaga C.2.

om tidigare nämnts sintrade bädden i Johannes tre gånger under driftsäsongen

2 a. Inom detta

p

bäddsintringsförsök i laboratorieskala (m

genom att studera kemiska analyser som gjorts för bäddmaterial ån sintringstillfällena.

d fr nan vid g av

ydlig skillnad kunde fastställas rialen. Den initiala defluidiseringstemperaturen båda

t långa temperaturintervallet beror på kraftigt tdraget agglomereringsförlopp.

ra n av m

Figure 92. Th c tio a ta

Övriga analyse s k

e kkomp en finns la C.2. I sö t med s at ering fördubbla centra onen svav i flyg skan mför med fö sök P P.

Under försöken i Johannes togs det även prov på askan från 2:a draget. Denna ask visade sig till största delen b

p

Askflödena från anläggningen har mätts under försöksperioden genom att väga de lastbilar med aska som lämnar anläggningen. Detta är ett mycket grovt mått på askflödena. Under försöksperioden v10-13 (alltså med 20% PTP, 20 % PTP +Sulfat och Bark) togs det ut 280 ton bottenaska (70 ton/vecka) samt 250 ton flygaska (63 ton/vecka).

Sintringstemperatur för bäddmaterialet

S

003/2004 och man har tidigare inte kunnat fastställa orsaken till dett

rojekt har uttagna bäddsandsprover från pannan utvärderats dels genom etoden för försöken beskrivs i bilaga C.1), dels

fr

Bäddsintringsförsök gjordes inom projektet på bottensan ån pan eldnin enbart bark samt vid eldning av bark och PTP. Ingen t

mellan de olika bäddmate för

bäddproverna var 895±15ºC. Det relativ u

M E tan PTP kunde inte heller någon

använd sand. ed S M/EDS-analyser av proverna med och u

signifikant skillnad påvisas för den kemiska sammansättningen i partiklarnas beläggningar och agglomerathalsar. I det yttre beläggningslagret från PTP-bädden fanns det dock tendens till en anrikning av krom och kalium.

När det gäller de kemiska analyserna som gjorts tidigare för ett antal bäddsandsprover vid sintringstillfällena i Johannes visas resultaten för de mest intressanta huvudelementen i Figur 93. Speciellt kalcium (Ca) och alkalimetallerna kalium (K) och natrium (Na) har visat sig spela en viktig roll vid agglomerering av partiklar i fluidbäddar. Vid förbränningen bidrar framförallt alkalimetallerna till att det bildas smälta faser som sedan kan limma ihop ask- och bäddpartiklar. Bäddsintring inleds allmänt av agglomerering av partiklar till större enheter. I Figur 93 syns att halterna av

a, K och Na är högre i sintrat bäddmaterial jämfört med osintrad och o C

Detta gäller både för Brogårdsanden och Baskarpsanden. Även t.ex. P och Mg ökar i bädden men dessa ämnen finns i lägre koncentrationer och inverkan på bäddagglomereringen är troligen mindre.

7 0 1 2 3 4 5