16
FIZIČKO-HEMIJSKE KARAKTERISTIKE PEPELA IZ TE STANARI Stanari, 2016.

FIZIČKO-HEMIJSKE KARAKTERISTIKE PEPELA IZ TE STANARI · Priprema i transport uglja do kotlovskih bunkera, kojih ima 5, se vrši transporterima, preko 3 drobilična postrojenja sa

  • Upload
    others

  • View
    22

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

FIZIČKO-HEMIJSKE KARAKTERISTIKE PEPELA IZ TE STANARI

Stanari, 2016.

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

2

1. REZIME REZULTATA ISPITIVANJA FIZIČKO-HEMIJSKIH OSOBINA PEPELA IZ TE STANARI

1.1 Uvod Pored površinskog kopa Raškovac izgrađena je Termoelektrana Stanari, snage 300 MW. Predviđena je tehnologija sagorijevanja uglja u cirkulacionom fluidiziranom sloju (CFS), i direktni suvi rashladni sistem. Za rad termoelektrane snage 300 MW, potrebno je sa površinskih kopova Raškovac u prvoj fazi i kasnije sa PK Ostružnja, obezbjeđivati godišnje od 2 do 2,4 miliona tona lignita, u zavisnosti od kvaliteta uglja i konzuma električne energije. Planirani opseg kvaliteta uglja za TE Stanari prikazan je u tabeli 1.1 i to kroz sljedeće tri kolone: 1) garantovani kvalitet uglja, 2) projektovani opseg variranja kvaliteta uglja 3) niži kvalitet uglja.

Tabela 1.1 Planirani opseg kvaliteta uglja za TE Stanari

R.br Parametar kvaliteta uglja (sa vlagom-“as received”)

Jedin.

Garantovani kvalitet uglja

(1)

Projektovani opseg variranja kvaliteta uglja

(2)

Najniži kvalitet

uglja (3)

1. Ugljenik (organski) % 27,55 22,0-33,0 22,72 2. Vodonik % 2,46 2,1-2,9 2,16 3. Kiseonik (bilansiran) % 13,1 10,0-15,4 10,08 4. Azot % 0,25 0,20-0,33 0,32 5. Ukupan sumpor % 0,13 0,10-0,20 0,20 6. Hlor+Fluor % 0,009 0,004-0,0182 0,0182 7. Pepeo (815 0C) % 7,5 6,0-12,0 12 8. Ukupna vlaga % 49,0 46,0-53 52,5

9. Donja toplotna vrednost (DTV) kJ/kg 9100 7500-10500 7500 10. Hardgrove indeks HGI 40 35-43 11. Isparljive materije % 26,1 21-28,8 21,3

Slika 1.1. Termoelektrana Stanari

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

3

Osnovni tehnički podaci o bloku su:

garantovana vremenska raspoloživost 90 %

godišnja prizvodnja električne energije na bazi 7500 radnih sati 2.000 GWh

časovna potrošnja projektnog uglja 304 t

specifična vrijednost CO2 za gorivo 1,01 kg/kg

godišnja potrošnja projektnog uglja 2.315.000 t

sopstvena potrošnja bloka 27 MW

snaga na pragu TE 273 MW

specifična potrošnja toplote 9.365 KJ/kg

stepen korisnosti bloka-bruto 38,5 %

stepen korisnosti-neto 34 %

TE Stanari je predviđena da radi u baznom režimu, sa mogućim tehničkim minimumom od 50%. Izabran je kotao sa sagorijevanjem u cirkulacionom fluidiziranom sloju (CFS), bubnjem i prirodnom cirkulacijom, podkritičnim parametrima pare sa kompaktim slobodno-stojećim ložištem, montiran na čeličnu konstrukciju u zatvorenom objektu. Prednosti CFS kotlova u odnosu na kotlove sa klasičnim sagorijevanjem su, uglavnom, sljedeće:

mogućnost efikasnog i ekonomičnog sagorijevanja ugljeva različitog kvaliteta, bez značajne

prethodne pripreme u smislu mljevenja i homogenizacije. Na TE Stanari, veličina izdrobljenih

čestica uglja koje se ubacuju u ložište, je od 0-15 mm;

Mogućnost dodavanja samljevenog krečnjaka (CaCO3) kao sorbenta direktno u ložište kotla koji

reaguje i vezuje sumpor dioksid iz dimnog gasa i stvara kalcijum sulfat (CaSO4), tako da nisu

potrebna posebna postrojenja za odsumporavanje dimnog gasa;

relativno niska temperatura sagorijevanja u ložištu, 800-900°C, kojom se umanjuje mogućnost

nastanka azotnih oksida, tako da posebne mjere nisu potrebne. U slučaju TE Stanari, predviđena

je temperatura u sloju od oko 850°C, a maksimalna 870°C.

Priprema i transport uglja do kotlovskih bunkera, kojih ima 5, se vrši transporterima, preko 3 drobilična postrojenja sa krajnjom granulacijom od 0-15 mm, zatim se preko sistema dozatora i ventilatora ugalj ubacuje u ložište preko 10 gorionika. Odvod pepela sa dna ložišta se vrši kontinuirano preko 4 rotaciona hladnjaka. Leteći pepeo se izdvaja iz dimnih gasova pomoću vrećastih filtera. Januara 2016. godine počela je sa probnim radom TE Stanari snage 300 MW. Ugovorena su ispitivanja osobina pepela iz ovog tipa kotla, koji sagorijeva ugalj krupnoće 100% -15(25)+0mm (95%-15mm). U odnosu na ostale termoelektrane na ugalj u bivšoj Jugoslaviji, ovo je prva TE koja sagorijeva izdrobljeni a ne pulverizovani ugalj i koja sagorijeva ugalj u fluidizacionom sloju na nižoj temperaturi (850 do 870 0C), od temperatura ložišta za pulverizovani ugalj. Iz tih razloga se od samog početka probnog rada TE Stanari, pristupilo utvrđivanju osobina letećeg pepela koji se sakuplja na vrećastom filteru a potom deponuje u silosu letećeg pepela kao i pepela sa dna kotla, koji se specijalnim sistemom elevatora, izvlači sa dna kotla, hladi i deponuje u silosu za pepeo sa dna kotla, prije otpreme na deponiju pepela, kamionima.

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

4

Slika 1.2. Utovar letećeg pepela u kamione, pokrivene ciradom, za odvoz pepela do kasete

Alternativa ovakvom načinu utovara i odvoza pepela je utovar pepela u kamione cisterne direktno iz silosa letećeg pepela ili silosa pepela sa dna kotla.

Slika 1.3. Uređaj za utovar letećeg pepela u kamione cisterne za odvoz pepela

Za deponovanje pepela obezbjeđen je prostor i izgrađena kaseta za deponovanje i odlaganje pepela. Kaseta za pepeo je izgrađena u skladu sa svim evropskim standardima za zaštitu čovjekove okoline i prirodne sredine. Predviđeni prostor je dovoljan za smještaj i deponovanje ukupnih količina pepela tokom čitavog vijeka rada termoelektrane što podrazumjeva eksploataciju uglja sa sjevernog dijela basena (PK Raškovac i KOP2) i sa južnog dijela basena (PK Ostružnja). Izgrađena kaseta broj 1, na slici br. 1.4, je prva u nizu a predviđena je fazna izgradnja ostalih koje će dinamički zavisiti od plasmana pepela iz TE Stanari.

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

5

Slika 1.4. Kaseta za odlaganje pepela sa TE Stanari i njen položaj u odnosu na TE Stanari

2. REZULTATI ISPITIVANJA PEPELA

2.1 Uzorkovanje pepela za ispitivanje Tokom januara 2016. izvršeno je uzorkovanje pepela za fizičko hemijska ispitivanja, u skladu sa Indijskim standardom (IS:6491-1972 reafirmed 2010.). Zapisnici o uzimanju uzoraka pepela i pripremi uzoraka za potrebna fizičko-hemijska određivanja su u prilozima 1 i 2. Uzorkovanje i pripremu uzoraka, je izvršila stručna služba Rudnika i TE Stanari. Izgled letećeg pepela i pepela sa dna kotla prikazan je na slici 2.1.

Slika 2.1 Leteći pepeo (lijevo) i pepeo sa dna kotla

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

6

2.2 Rezultati ispitivanja sastava pepela, topivosti pepela i nasipne mase pepela U prilogu 3, dati su rezultati ispitivanja fizičko-hemijskih karakteristika pepela, izvršenih u Laboratoriji za čvrsta goriva, Rudarskog instituta Beograd. U narednom pregledu, tabela 2.1, dati su uporedno rezultati letećeg pepela i pepela sa dna kotla. Sastav pepela dat je kao srednji, iz dva određivanja.

Tabela 2.1 Hemijski sastav i topivost pepela TE Stanari

Komponenta, Leteći pepeo sr. sadržaj, %

Pepeo sa dna kotla sr. sadržaj, %

SiO2 54,81 84,22 Fe2O3 7,92 1,71 Al2O3 20,50 5,85 CaO 7,65 4,66 MgO 2,20 1,115

SO3 2,11 0.835 P2O5 0,05 0,02 TiO2 1,41 0,037 Na2O 0,51 0,28 K2O 0,825 0,26

Gubitak žarenjem 3,97 1,27

Reakcija Jako kisela Jako kisela Topivost pepela

Vrsta promjene (temperatura 0C) Sinterovanje 1040 1140 Omekšavanje 1180 1250 Polulopta 1240 1300 Razlivanje 1280 >1350

Nasipna masa (kg/m3) Rastresito stanje 0,473 1.491 Zbijeno stanje 0,681 1,615

Rezultati pokazuju da je pepeo silicijski, sa 54,8% SiO2 i reakcija je jako kisela. Pepeo sa dna kotla ima čak 84% SiO2. Gubitak žarenjem ili nesagoreli ugljenik („unburned carbon“) je ispod 5% u oba ispitivana uzorka, što se smatra zadovoljavajućim. Nasipna masa letećeg pepela je od 0,47 do 0,68 kg/dm3 dok je nasipna masa pepela sa dna kotla znatno veća i iznosi 1,49 do 1,61 kg/dm3. U skladu sa standardom ASTM C618, kada posmatramo zbirno sadržaj SiO2+Al2O3+Fe2O3,(suma %), SO3 (%), i gubitak žarenjem (GŽ) (%), pepeo iz TE Stanari, pripada klasi F: -leteći pepeo: SiO2+Al2O3+Fe2O3=83,23%>70% SO3=2,11%<5% GŽ=3,97%<6 -pepeo sa dna kotla: SiO2+Al2O3+Fe2O3=91,78%>70% SO3=0,835%<5% GŽ=1,27%<6 Probni rad TE Stanari počeo je januara 2016. i tokom godine, od januara do oktobra 2016. TE je zaključno sa septembrom, ostvarila efektivno radno vrijeme na mreži, od 4222.57 h, sa bruto proizvodnjom električne enrgije od 2.123.442 MWh. Potrošnja uglja iznosila je 1.455.916 t a sa prosječnim sadržajem pepela od 7,5%, tokom 2016. godine je do kraja septembra, u kaseti 1 deponovano oko 109.000 t pepela. Odnos mase letećeg pepela i pepela sa dna kotla je 95% i 5%. Očekivanja da će pepeo sa dna kotla imati učešće od oko 20% nisu ostvarena.

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

7

Tokom septembra 2016. uzorci letećeg pepela ispitani su u ekološkoj laboratoriji Kakanj (prilog 11) koju je otvorila kontrolna kuća „Inspekt RGH” Sarajevo i rezultati analiza letećeg pepela uporedno sa rezultatima analiza iz RI Beograd, prikazani su u tabeli 2.2.

Tabela 2.2 Uporedni rezultati letećeg pepela iz TE Stanari, u januaru i septembru 2016.

HEMIJSKI SASTAV PEPELA

Parametar Leteći pepeo

RI Beograd Februar 2016

RGH Inspekt Kakanj 10.9 2016

RGH Inspekt Kakanj 30.9 2016

SiO2 % 53,70 52,75 45,97 Fe2O3 % 7,76 8,18 19,96 Al2O3 % 20,09 20,40 14,66 CaO % 7,50 8,00 8,40 MgO % 2,16 6,20 3,20 SO3 % 2,07 2,55 6,44 P2O5 % 0,05 - -

TiO2 % 1,38 0,35 0,35 Na2O % 0,50 0,352 0,341 K2O % 0,81 0,681 0,651 Gubitak žarenjem % 3,97 0,31 0,16

Parametri kvaliteta uglja koji je sagorijevan u TE Stanari 10. i 30. septembra 2016. prikazani su u tabeli 2.3.

Tabela 2.3 Kvalitet uglja sagorijevan u TE Stanari 10. i 30. 9 2016.

(Tehnička analiza uglja rađena u laboratoriji EFT, a elementarna u RGH-Inspekt)

Kvalitet uglja Parametar 9.9.2016 29.9.2016 Vlaga-gruba ( % ) 46,63 47,10 Vlaga-higro ( % ) 3,16 2,18 Vlaga-ukupna ( % ) 49,79 49,28 Pepeo ( % ) 9,39 9,54

Sagor.materije ( % ) 40,81 41,18 Isparljive materije ( % ) 24,69 24,79 C fix ( % ) 16,13 16,39 DTV (KJ/kg) 8878 9004 Sumpor ukupni ( % ) 0,13 0,11 Ukupni ugljenik ( % )-RGH Inspekt 24,97 26,82 Vodonik ( % ) 2,09 2,12 Azot ( % ) 0,59 0,56 Kiseonik ( % ) 11,06 11,70

Rezultati kvaliteta letećeg pepela značajno su poboljšani dovođenjem TE Stanari na projektovane parametre, tako da u septembru 2016. sadržaj nesagorjelog ugljenika u letećem pepelu ili „gubitak žarenjem”, iznosi svega 0,31 % odnosno 0,16%. 2.3 Rezultati fizičko-mehaničkih karakteristika pepela iz TE Stanari U prilogu 4, dati su rezultati ispitivanja fizičko-mehaničkih karakteristika uzoraka pepela iz TE Stanari, izvršenih u laboratoriji za geomehaniku, Rudarskog instituta Beograd.

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

8

a) Granulometrijski sastav Granulometrijski sastav letećeg pepela pokazuje veliku finoću pepela i to 91% mase pepela je krupnoće -0,063+0,002mm a 9% je sitnije od 0,002 mm. Granulometrijski sastav pepela sa dna kotla ima udeo klase 60-2mm od 7%, 2-0,063mm 89% i 0,063 do 0,002mm 4%. U tabeli 2.2 prikazani su rezultati granulometrijskog sastava letećeg pepela i pepela sa dna kotla, tabelarno.

Tabela 2.2 Granulometrijski sastav letećeg pepela i pepela sa dna kotla

Leteći pepeo Pepeo sa dna kotla

Otvor sita, mm Maseni udeo, % Otvor sita, mm Maseni udeo, % 60-2 7

0,063-0,002 91 2-0,063 89

0,002-0 9 0,063-0,002 4 Ukupno 100 Ukupno 100

Na slici 2.2 i 2.3 date su krive granulometrijskog sastava, za ispitivane uzorke letećeg pepela i pepela sa dna kotla, kroz kumulativne krive odsjeva.

Granulometrijski sastav letećeg pepela

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64

otvor sita mikrona

Ku

mu

lati

vn

i ud

eo

od

se

va

, %

Slika 2.2 Kumulativna kriva odsjeva letećeg pepela

Granulometrijski sastav pepela sa dna kotla

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4

otvor sita, mm

Kum

ulat

ivna

mas

a od

seva

,%

Slika 2.3 Kumulativna kriva odsjeva pepela sa dna kotla

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

9

Sa dijagrama na slici 2.2 može se uočiti da na situ otvora 44 mikrona, ostaje 28 masenih procenata pepela. U tabeli 2.3 izvršeno je upoređenje letećeg pepela iz TE Stanari sa tabelom 1 standarda ASTM C618 i zaključak je, da leteći pepeo iz TE Stanari pripada klasi F.

Tabela 2.3 Upoređenje letećeg pepela TE Stanari sa klasom F u standardu ASTM C618

Sadržaj, % Poređenje karakteristika Klasa F Leteći pepeo TE Stanari

Suma SiO2, Al2O3 i Fe2O3 min. 70 83,23 SO3 max. 5 2,11 Sadržaj vlage, max. 3 0 Gubitak žarenjem, LOI, max. 6 3,97 Finoća pepela, tj, ostatak na situ otvora 44 mikrona, (No 325), pri prosejavanju, max. %

34 28

U tabeli 2.4 dati su i slledeći brojčani pokazatelji koji opisuju karakteristike zrnastog materijala.

Tabela 2.4 Numerički parametri granulometrijskog sastava pepela TE Stanari

Vrsta pepela d60 d30 d10 Cu Cz mm mm mm d60/d10 (d30)2/ (d10x d60)

Leteći pepeo 0,03723 0,02027 0,00279 13,35 3,96 Pepeo sa dna kotla 0,65004 0,19672 0,09041 7,19 0,66

Parametri prikazani u tabeli 2.4 označavaju sljedeće:

d10-otvor sita (mm) od koga je 10% materijala sitnije;

d30 i d60 su otvori sita (mm) koji se očitavaju sa krive granulometrijskog sastava, kada se u

granulometrijskom dijagramu povuče horizontala i očita odgovarajuća vrijednost otvora sita;

Cu je koeficijent uniformnosti koji se dobija iz odnosa:

10

60

d

dCu

(Cu>4→dobro graduisan šljunak; Cu>6→dobro graduiran pijesak)

Cz koeficijent zakrivljenosti: 6010

2

30 )(

xdd

dC z (Cz=1 do 3 za dobro graduisan materijal)

b) Vlažnost, prirodni ugao nasipanja, Proktorov opit i CBR opit Vlažnost uzoraka prije ispitivanja u geomehaničkoj laboratoriji određena je 3,1% u letećem pepelu (vjerovatno posljedica apsorpcija higroskopne vlage) i 0% u pepelu sa dna kotla. Prirodni ugao nasipanja (φ0), određen je 390 za leteći pepeo i 340 za pepeo sa dna kotla. Rezultati Proktorovog opita i Kalifornijskog indeksa nosivosti (CBR), prikazani su u tabeli 2.5.

Tabela 2.5 Rezultati Proktorovog opita i CBR opita

Vrsta pepela

Proktorov opit CBR opit Wopt γdmax

% g/cm3 % Leteći pepeo 67 0,880 10,2 Pepeo sa dna kotla 11 1,575 39,0

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

10

Rezultati ispitivanja modula stišljivosti prikazani su u tabeli 2.6.

Tabela 2.6 Modul stišljivosti za različite vrijednosti vertikalnog opterećenja

Vrsta pepela

Modul stišljivosti, Mv (kN/m2) Vertikalno opterećenje (kN/m2)

0-25 25-50 50-100 100-200 200-400 Leteći pepeo (proktorski sabijen)

10000 16667 20000 25000 30769

Pepeo sa dna kotla (proktorski sabijen)

25000 33333 40000 50000 57143

Modul stišljivosti Mv predstavlja odnos priraštaja napona prema priraštaju deformacija i računa se prema

sljedećoj formuli: Mv=s

h

h

0

gdje su: -Mv modul stišljivosti kN/m2 (kPa) -Δδ prirast vertikalnog opterećenja -Δh promjena visine -h0 početna visina Modul stišljivosti Mv, u tabeli 2.6 je recipročna vrijednost koeficijenta zapremiske stišljivosti koja se

definiše kao stepen zapreminske deformacije nastale kao efekat naprezanja cv=

V

V (1/kPa).

Na slici 2.3 je pokazan dijagram vertikalnog pritiska i modula stišljivosti za leteći pepeo.4)

Slika 2.3 Dijagram napon-modul stišljivosti

U tabeli 2.7 prikazani su rezultati određivanja direktnog smicanja.

Tabela 2.7 Rezultati mjerenja direktnog smicanja

Vrsta pepela φ0 C (kPa) Leteći pepeo 22 2

Pepeo sa dna kotla 28 4

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

11

Zaključak fizičko-mehaničkog ispitivanja: Iz izloženog rezimea geomehaničkih ispitivanja, može se zaključiti sljedeće: pepeo sa dna kotla biće zadovoljavajući materijal za održavanje posteljice kotla za sagorijevanje

uglja u fluidiziranom sloju, jer je granulometrijski sastav zadovoljavajući u pogledu zahtjevane

krupnoće: dmax=3mm, d50=1mm. Sadržaj SiO2 je takođe visok (preko 84%) a sadržaj Na2O je ispod

1%.

Kalifornijski indeks nosivosti za pepeo sa dna kotla, koji se dobija pomoću formule CBR= 100s

(%),

pokazuje vrijednost 39; (δ je napon dobijen utiskivanjem a δs standardni napon za drobljeni kamen.

Vrijednost CBR=39 pokazuje da je materijal dobar za izradu posteljice saobraćajnice. Vrijednost CBR

od 20 do 30 je dobra posteljica a CBR od 30 do 100, odlična posteljica.

Uloga posteljice je višestruka: da ujednači nosivost posteljice, kako bi se postavila kolovozna konstrukcija;

da izdrži, bez velikih deformacija, opterećenje koje se usljed dejstva saobraćaja prenosi sa donje

podloge;

da omogući saobraćaj građevinske mehanizacije koja se koristi za izgradnju kolovozne

konstrukcije;

da spriječi priliv i zadržavanje vlage u donjoj podlozi u sadejstvu sa drenažnim sistemom;

2.4 Rezultati rendgenske analize uzoraka pepela U prilogu 5 dat je Izvještaj rendgenske analize dva uzorka pepela, izvršene od strane Laboratorije za mineraloška ispitivanja, Instituta za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina u Beogradu. Rezultati difraktograma priloženih uz izvještaj pokazuju sljedeće: a) leteći pepeo Mineralni sastav analiziranog uzorka je sljedeći: kvarc, olivini, granati, korund, apatit. Najzastupljeniji mineral u analiziranom uzorku je kvarc. Njegov sadržaj prelazi 95%. b) pepeo sa dna kotla Mineralni sastav analiziranog uzorka je sljedeći: kvarc i karbonati. Najzastupljeniji mineral u analiziranom uzorku je kvarc. Njegov sadržaj prelazi 99%. 2.5 Izvještaj o ispitivanju radioaktivnosti u uzorcima pepela U prilozima 6 i 7 dati su Izvještaji o ispitivanju radioaktivnosti u uzorcima letećeg pepela i pepela sa dna kotla iz TE Stanari.

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

12

Izvještaji su urađeni u skladu sa važećim propisom u BiH a to je „Pravilnik o granicama sadržaja radionuklida u hrani, hrani za životinje, lijekovima, predmetima opće upotrebe, građevinskom materijalu i drugoj robi koja se stavlja u promet“ („Službeni glasnik BiH br. 54/14). U tabelama 2.7 i 2.8 dati su rezultati mjerenja, i to u tabeli 2.8 aktivnost radionuklida a u tabeli 2.9 gama indeks.

Tabela 2.8 Vrijednosti aktivnosti (Bq/kg) za pojedine radionuklide

Vrsta pepela 226Ra 232Th 40K 137Cs 238U 235U Leteći pepeo 62±8 72±8 220±8 <0,3 60±10 2,7±0,5 Pepeo sa dna kotla 16±1 13±1 79±6 <0,,06 15±3 0,73±0,09

Tabela 2.9 Vrijednosti gama indeksa za leteći pepeo i pepeo sa dna kotla

Oblast primjene (član 12-u visokogradnji i nisko gradnji)

Leteći pepeo Pepeo sa dna kotla

Enterijer 0,64 0,14 Eksterijer 0,44 0,10 Niskogradnja 0,26 0,06

Prema članu 12 navedenog Pravilnika, gama indeks za građevinske materijale koji se upotrebljavaju u visokogradnji za enterijer, mora biti manji od 1 i izračunava se na sljedeći način, za ispitivani uzorak letećeg pepela (primer za enterijer, leteći pepeo):

64,007,036,021,03000

220

200

72

300

62

3000200300 KThRa CCC

I

Vrijednost gama indeksa za građevinske materijale iznosi 0,64 što apsolutno zadovoljava važeće standarde. Zaključak ispitivanja radioaktivnosti u uzorcima pepela iz TE Stanari je sljedeći: Uzorci zadovoljavaju kriterijume navedenog Pravilnika za BiH i mogu se koristiti u visokogradnji za eksterijer i enterijer i u niskogradnji. 2.6 Izvještaj o ispitivanju sadržaja teških metala i metaloida u pepelu iz TE Stanari U prilozima 8 i 9 dati su Izveštaji o ispitivanju sadržaja teških metala i metaloida-As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Ti, V, Zn), izvršenih u Laboratoriji za humanu ekologiju i ekotoksikologiju, Gradskog Zavoda za javno zdravlje, Beograd. U tabeli 2.10 dat je rezultat određivanja sadržaja metala i metaloida u pepelu TE Stanari, izražen u mg/kg (ppm).

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

13

Tabela 2.10 Sadržaj metala i metaloida u pepelu TE Stanari

Metal ili metaloid Leteći pepeo (mg/kg) Pepeo sa dna kotla (mg/kg) Olovo, Pb 27,9 7,81 Kadmijum, Cd 0,4 0,23 Cink, Zn 37,5 23,2 Bakar, Cu 69,2 12,4 Nikl, Ni 675 220 Hrom ukupni, Cr 409 143 Arsen, As 16,3 5,0

Barijum, Ba 337 83 Berilijum, Be 2,33 0,63 Kobalt, Co 57,3 18,9 Molibden, Mo 1,0 0,53 Mangan, Mn 1033 273 Vanadijum, V 136 46,6 Titan, Ti 867 517

Zaključak je da su nađene vrijednosti teških metala i metaloida ispod referentnih vrijednosti, prema međunarodno priznatim standardima. 2.7 Izvještaj o ispitivanju pucolanskih svojstava letećeg pepela iz TE Stanari U prilogu 10. dat je Izvještaj o ispitivanju letećeg pepela izvršenog u Ljubljani u „Zavodu za Gradbeništvo“ (ZAG), Odeljenje za materijale, i Laboratorija za cemente, malter i keramiku. Izvještaj je na slovenačkom jeziku i nosi sljedeći originalni naziv: „Poročilo št. P124/14-480-1 o preskusu elektrofilterskega pepela“, datiran sa 9. maj 2016. Ispitivanja su počela 3. februara 2016. a završena 9. maja 2016. Rezultatima ispitivanja obuhvaćen je najprije hemijski sastav uzorka pepela koji je prikazan u tabeli 2.11 ovog rezimea.

Tabela 2.11 Hemijski sastav letećeg pepela

Komponenta Izmjereno Zahtjev po standardu SIST EN 450-1:2013, tačka 5.2

Gubitak žarenjem, % 0,73 5,0 % kategorija A SiO2 čisti, % 51,34

70 %

SiO2 topivi, % 0,34 Al2O3, % 21,89 Fe2O3, % 8,82 SO3, % 1,65 3,0 % Netopivi ostatak, % 23,77 -

CaOslobodni, % 0,29 1,5* % SiO2 reaktivni, % 31,97 25 % CaOreaktivni, % 7,38 10

Istraživači navode sljedeće: „kada je CaOslobodni veći od 1,5% potrebno je pepelu odrediti stalnost zapremine“. Po pravilu dobro je da je slobodni CaO što manji, jer je on štetan za cement i cementne kompozite, jer izaziva naknadno širenje i pucanje cementnih kompozita. Prisustvo slobodnog CaO u klinkeru u većim količinama (preko 1,5 %) veoma je nepoželjno zato što nakon nekog vremena, ovo jedinjenje u već očvrslom betonu, može da reaguje sa vodom i gradi Ca(OH)2.

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

14

Novonastalo jedinjenje ima veću zapreminu od CaO, što dovodi do naprezanja u betonskoj masi (bubrenje) i raspadanja betona. U tabeli 2.12 dati su rezultati ispitivanja fičkih i mehaničkih osobina letećeg pepela.

Tabela 2.12 Fizičke i mehaničke osobine letećeg pepela

Komponenta Izmjereno Zahtjev po standardu SIST EN 450-1:2013, tačka 5.2

Specifična masa, g/cm3 2,57 - Specifična površina, cm2/g 3020 - Finoća mliva, % 20,7 40 % kategorija N Stalnost zapremine, mm CEM+EF

0,6

10 mm

Voda za standardnu konzistenciju, % -CEM I -CEM I+EF

25,2 39,0

- -

Početak vezivanja, min -CEM I -CEM I + EF

185 275

-

2xCEM I (370 min) Kraj vezivanja, min -CEM I -CEM I + EF

215 335

- -

Indeks aktivnosti 28 dana **, % 106 75 % Indeks aktivnosti 90 dana **, % 101 85 %

- ** Pojedinačne vrijednosti su prikazane u tabelama 2.13 i 2.14 koje slijede. CEM I=CEM I 42,5N, je u skladu sa zahtjevima standarda SIST EN 450-12013, tačka 3.3. - EF-oznaka koju istraživači koriste za ispitivani leteći pepeo, podrazumjevajući da je to elektrofilterski pepeo, mada je u slučaju TE Stanari, leteći pepeo sa vrećastih filtera. U tabelama 2.13 i 2.14 dati su rezultati ispitivanja čvrstoće na savijanje i čvrstoće na pritisak, ispitivanog cementa CEM I 42,5N i mješavine cementa i pepela, CEM I + EF.

Tabela 2.13 Otpornost na savijanje i pritisak, uzorka cementa CEM I 42,5 N

Otpornost

MPa

Izmjereno Zahtjev po SIST EN 197-

1:2011

Metoda ispitivanja 1

2 3 Prosjek

Savijanje 28 dana 7,9 7,7 8,2 7,9 -

SIST EN 196-1:2005

Savijanje 90 dana 8,8 8,5 8,9 8,7 - Pritisak 28 dana 51,5 52,2 52,4 53,0 52,0 49,6 51,8 42,5 62,5 Pritisak 90 dana 58,0 57,0 58,9 59,5 59,3 58,4 58,5 -

Oznaka CEM I se odnosi na portland cement, a oznaka N označava da mu je početna čvrstoća 42,5 MPa. Tabela 2.14 Otpornost na savijanje i pritisak, uzorka cementa CEM I + EF

Otpornost

MPa

Izmjereno Zahtjev po SIST EN

197-1:2011

Metoda ispitivanja 1

2 3 Prosjek

Savijanje 28 dana 6,9 6,7 7,0 6,9 -

SIST EN 196-1:2005

Savijanje 90 dana 7,7 7,5 7,6 7,6 - Pritisak 28 dana 53,0 55,3 54,1 55,2 54,5 57,0 54,9 -

Pritisak 90 dana 61,6 57,3 57,5 59,2 59,5 59,8 59,2 -

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

15

Istraživači u izvještaju ne daju zaključak ispitivanja letećeg pepela, ali se iz dobijenih rezultata ispitivanja letećeg pepela iz TE Stanari i poređenja sa referentnim vrijednostima iz navedenih standarda, može zaključiti, da se leteći pepeo iz TE Stanari, može dodavati portland cementu CEM I. Ispitivani leteći pepeo TE Stanari zadovoljava sve navedene zahtjevane vrijednosti u Izvještaju.

3. ZAKLJUČCI ISPITIVANJA PEPELA IZ TE STANARI

Na samom početku rada TE Stanari, koja je prva TE koja sagorijeva ugalj u fluidizacionom sloju (CFS) u regionu, pristupilo se uzorkovanju pepela sa dna kotla i letećeg pepela iz vrećastih filtera, u cilju određivanja fizičko-hemijskih osobina pepela, nastalog sagorijevanjem uglja izdrobljenog do krupnoće -15(25)+0mm, na temperaturi u rasponu od 850 do 870 0C u ložištu kotla. Na bazi iznijetih karakteristika (fizičko – hemijskih) pepela iz TE Stanari može se nedvosmisleno zaključiti da je pepeo primjenjiv u svim vidovima građevinskih radova i kao dodatak cementu, lijepkovima i ostalim građevinskim proizvodima. Utovar je obezbijeđen direktno u kamione kupca, sa ciradom ili kamione cisterne i spreman za transport do odredišta. Cijena proizvoda je u funkciji ugovorenih količina. Godišnji plasman je moguć u iznosu od 150.000 do 170.000 tona pepela. Učešće letećeg pepela iznosi 95 % dok ostatak od 5% čini pepeo sa dna kotla. Uzorci pepela, laboratorijski, mogu se preuzeti u direkciji EFT – Rudnik i Termoelektrana Stanari.

EFT - Rudnik i Termoelektrana Stanari d.o.o.

Stanari b.b., 74 208 Stanari, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina, Tel. centrala: +387 53 209 930; www.eft-group.net

16

SADRŽAJ

1. REZIME REZULTATA ISPITIVANJA FIZIČKO-HEMIJSKIH OSOBINA PEPELA IZ TE STANARI .................................... 2

2. REZULTATI ISPITIVANJA PEPELA ............................................................................................................................................... 5

3. ZAKLJUČCI ISPITIVANJA PEPELA IZ TE STANARI ................................................................................................................ 15

Dokumentacija u arhivi EFT – Rudnik i Termoelektrana Stanari 1.0 Zapisnik o uzorkovanju letećeg pepela, 25. januar 2016. 2.0 Zapisnik o uzorkovanju pepela sa dna kotla, 27. januar 2016. 3.0 Izveštaj o ispitivanju fizičko hemijskih karakteristika pepela br. 06/16

Laboratorija za čvrsta goriva, Rudarski institut d.o.o. Beograd 4.0 Izveštaj o ispitivanju fizičko-mehaničkih karakteristika uzoraka pepela iz Termoelektrane Stanari

br. 03/16 Laboratorija za geomehaniku, Rudarski institut d.o.o. Beograd 5.0 Izveštaj rendgenske analize dva uzorka pepela, EFT Rudnik i termoelktrana Stanari d.o.o.

Laboratorija za mineraloška ispitivanja, Institut za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina, Beograd

6.0 Izveštaj o ispitivanju radioaktivnosti u uzorku “leteći pepeo”, Laboratorija za zaštitu od zračenja i zaštitu životne sredine, Institut za nuklearne nauke “Vinča”

7.0 Izveštaj o ispitivanju radioaktivnosti u uzorku “pepeo sa dna kotla”, Laboratorija za zaštitu od zračenja i zaštitu životne sredine, Institut za nuklearne nauke “Vinča”

8.0 Izveštaj o ispitivanju sadržaja teških metala i metaloida u letećem pepelu TE Stanari, Laboratorija za humanu ekologiju i ekotoksikologiju, Gradski zavod za javno zdravlje, Centar za ekotoksikologiju, Beograd

9.0 Izveštaj o ispitivanju sadržaja teških metala i metaloida u pepelu sa dna kotla TE Stanari, Laboratorija za humanu ekologiju i ekotoksikologiju, Gradski zavod za javno zdravlje, Centar za ekotoksikologiju, Beograd

10. Izveštaj o pucolanskim svojstvima letećeg pepela iz TE Stanari, Institut ZAG, Ljubljana. 11. Izvještaji o ispitivanju kvaliteta letećeg pepela i uglja iz TE Stanari u „RGH Inspekt” Kakanj, 10. i 30.

septembra 2016.