Standardní a mikromleté fluidní popílky ve stmelených směsích pro podkladní vrstvy Ing. Šedina, Ing. Suda, Ing. Valentin, Ph.D. 22. Listopadu 2016
Úvod Zdroje pro výrobu elektrické energie Fluidní spalování Fluidní popílky Navržené směsi Výsledky Závěr 2
Zdroje elektrické energie v ČR 2,40% 1,90% 1,90% 0,50% 6,40% 4,30% 41,30% 35,30% 6,00% Hnědé uhlí Černé uhlí Jádro Hydro elektrárny Solární elektrárny Plyn Biomasa Větrné elektrárny Ostatní 3
Fluidní spalování Moderní způsob spalování uhlí Spalování ve fluidní vrstvě Směs podrceného uhlí, vápna a vzduchu se běhen hoření vznáší na fluidní vrstvě a nabývá vlastnosti tekutin (fluid) 1 600 000 t/rok 4
Fluidní spalování Efektivnější spalování Snížení teplot 850-900 o C Snížení emisí No x a SO 4 Flexibilní, umožňuje spalovat uhlí různé kvality, případně kombinovat více vstupních zdrojů Regulace výkonu Odsiření pomocí vápna Složité zařízení Vysoké nároky na bezpečnost 5
Popílek Ložový Úletový Cyklón Elektroodlučovače Tkaninové filtry (rukávcový filtr) 6
Popílek Elektrárna Mělník úlet (klasické spalování) Elektrárna Tisová lože Elektrárna Tisová úlet Elektrárna Ledvice lože 7
Současné využití Rekultivace krajiny Zásyp starých důlních děl Výstavba protipovodňových hrází Výplňový materiál (popílkový stabilizát) Substituce cementu, nebo některých jeho složek Hydraulická pojiva na bázi popílků 8
Substituovaná zemina Recyklovaná cementová stabilizace z rekonstrukce dálnice D1 72 km Písek jílovitý (S5), pocházejícího z modernizace železničního koridoru z lokality Veselý nad Lužnicí 9
Navržené směsi Optimální vlhkost Pojivo Písek jílovitý S5 100 % 8,5 % 6 % Fluidní popílek Tisová Lože : Písek jílovitý 15,69 % 6 % Fluidní popílek Tisová Úlet : Písek jílovitý 23,37 % 6 % Fluidní popílek Ledvice Lože : Písek jílovitý 20,75 % 6 % Cementová stabilizace D1 100% 11,20 % 3 % Popílek z klasického spalování Mělník Úlet : Cementová stabilizace D1 16,10 % 3 % Fluidní popílek Tisová Lože : Cementová stabilizace D1 16,79 % 3 % Fluidní popílek Tisová Úlet : Cementová stabilizace D1 24,10 % 3 % Fluidní popílek Ledvice Lože : Cementová stabilizace D1 (25:75) 16,53 % 3 % Fluidní popílek Ledvice Lože : Cementová stabilizace D1 21,85 % 3 % 10
Výsledky Matriál Pojivo Objemová hmotnost 28 Rc Odolnost proti mrazu a vodě [g/m3] [Mpa] [Mpa] Cementová stabilizace D1 3 % cement 2,01 2,23 0,82 36,65 % Cementová stabilizace D1: Popílek Mělník lože 3 % cement 1,63 1,52 0,38 24,99 % Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Tisová lože Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Tisová úlet Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Ledvice lože (75:25) Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Ledvice lože Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Ledvice lože 3 % cement 1,93 2,28 0,66 29,04 % 3 % cement 1,74 6,22 5,14 82,62 % 3 % cement 1,87 7,07 4,05 57,25 % 3 % cement 1,75 8,67 7,25 83,62 % Bez pojiv 1,74 6,21 1,83 29,40 % 11
Výsledky Matriál Pojivo Objemová hmotnost 28 Rc Odolnost proti mrazu a vodě [g/m3] [Mpa] [Mpa] Cementová stabilizace D1 3 % cement 2,01 2,23 0,82 36,65 % Cementová stabilizace D1: Popílek Mělník lože 3 % cement 1,63 1,52 0,38 24,99 % Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Tisová lože Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Tisová úlet Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Ledvice lože (75:25) Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Ledvice lože Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Ledvice lože 3 % cement 1,93 2,28 0,66 29,04 % 3 % cement 1,74 6,22 5,14 82,62 % 3 % cement 1,87 7,07 4,05 57,25 % 3 % cement 1,75 8,67 7,25 83,62 % Bez pojiv 1,74 6,21 1,83 29,40 % 12
Výsledky Matriál Pojivo Objemová hmotnost 28 Rc Odolnost proti mrazu a vodě [g/m3] [Mpa] [Mpa] Cementová stabilizace D1 3 % cement 2,01 2,23 0,82 36,65 % Cementová stabilizace D1: Popílek Mělník lože 3 % cement 1,63 1,52 0,38 24,99 % Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Tisová lože Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Tisová úlet Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Ledvice lože (75:25) Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Ledvice lože Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Ledvice lože 3 % cement 1,93 2,28 0,66 29,04 % 3 % cement 1,74 6,22 5,14 82,62 % 3 % cement 1,87 7,07 4,05 57,25 % 3 % cement 1,75 8,67 7,25 83,62 % Bez pojiv 1,74 6,21 1,83 29,40 % 13
Výsledky 10,00 9,00 8,67 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 6,22 5,14 7,07 4,05 7,25 6,21 3,00 2,00 2,23 1,52 2,28 1,83 1,00 0,82 0,38 0,66 0,00 3 % CEMENT 3 % CEMENT 3 % CEMENT 3 % CEMENT 3 % CEMENT 3 % CEMENT BEZ POJIV STABILIZACE D1 POPÍLEK MĚLNÍK ÚLET FLUIDNÍ POPÍLEK TISOVÁ LOŽE FLUIDNÍ POPÍLEK TISOVÁ ÚLET FLUIDNÍ POPÍLEK LEDVICE LOŽE (75:25) FLUIDNÍ POPÍLEK LEDVICE LOŽE FLUIDNÍ POPÍLEK LEDVICE LOŽE 28 Rc [MPa] Odolnost proti mrazu a vodě [MPa] 14
Výsledky 10,00 9,00 8,67 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 6,22 5,14 7,07 4,05 7,25 6,21 3,00 2,00 2,23 1,52 2,28 1,83 1,00 0,82 0,38 0,66 0,00 3 % CEMENT 3 % CEMENT 3 % CEMENT 3 % CEMENT 3 % CEMENT 3 % CEMENT BEZ POJIV STABILIZACE D1 POPÍLEK MĚLNÍK ÚLET FLUIDNÍ POPÍLEK TISOVÁ LOŽE FLUIDNÍ POPÍLEK TISOVÁ ÚLET FLUIDNÍ POPÍLEK LEDVICE LOŽE (75:25) FLUIDNÍ POPÍLEK LEDVICE LOŽE FLUIDNÍ POPÍLEK LEDVICE LOŽE 28 Rc [MPa] Odolnost proti mrazu a vodě [MPa] 15
Výsledky Materiál Pojivo Objemová hmotnost 28 Rc Odolnost proti mrazu a vodě [g/m3] [MPa] [MPa] Jílovitý písek S5 6 % cement 2,20 5,37 5,71 106,41 % Jílovitý písek S5: Fluidní popílek Tisová lože 6 % cement 2,05 2,74 1,47 53,70 % Cementová stabilizace D1: Fluidní popílek Tisová úlet 6 % cement 1,84 8,37 8,09 96,60 % Jílovitý písek S5: Fluidní popílek Ledvice lože 6 % cement 1,85 9,98 10,88 108,96 % 16
Výsledky 12,00 10,88 10,00 9,98 8,00 8,37 8,09 6,00 5,37 5,71 4,00 2,74 2,00 1,47 0,00 6 % CEMENT 6 % CEMENT 6 % CEMENT 6 % CEMENT JÍLOVITÝ PÍSEK S5 JÍLOVITÝ PÍSEK S5: FLUIDNÍ POPÍLEK TISOVÁ LOŽE JÍLOVITÝ PÍSEK S5: FLUIDNÍ POPÍLEK FLUIDNÍ POPÍLEK TISOVÁ ÚLET LEDVICE LOŽE 28 Rc [MPa] Odolnost proti mrazu a vodě [MPa] 17
Výsledky objemové změny 18
Závěr Pozitivní vliv fluidního popílku z elektrárny Ledvice lože a Tisová úlet Zvýšení pevnostních parametrů a odolnosti vůči mrazu a vodě Bez výrazných objemových změn Vylehčení konstrukce Kvalita popíků je přímo úměrná kvalitě vstupních zdrojů Použití popílků nelze globalizovat 19
Děkuji za pozornost 20