Κ Α Ι Ν Ο Τ Ο Μ Ι Α
ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ
Νέες Τεχνολογίες
Ποιοτικού Ελεγχου του Άνθρακα
Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΟΥΣ
ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΛΛΗΝΙΚΟΥΣ ΛΙΓΝΙΤΕΣ
Η φύση των ελληνικών κοιτασμάτων λιγνίτη
(πολλαπλά λεπτά στρώματα άνθρακα με
μεταβαλλόμενα ποιοτικά χαρακτηριστικά
που διαχωρίζονται από στρώσεις άγονου
υλικού) έχει ως αποτέλεσμα μεγάλες
διακυμάνσεις της θερμογόνου δύναμης και
της περιεκτικότητας σε τέφρα και υγρασία
του εξορυσσόμενου λιγνίτη. Αν και η μέση
ετήσια ποιότητα του λιγνίτη που
τροφοδοτεί τους ατμοηλεκτρικούς
σταθμούς (ΑΗΣ) της ΔΕΗ είναι παραπλήσια
με αυτή που προδιαγράφεται για τη
βέλτιστη λειτουργία τους, παρ' όλα αυτά
παρατηρούνται σημαντικές ημερήσιες
διακυμάνσεις στα ποιοτικά χαρακτηριστικά
του λιγνίτη που παραλαμβάνεται στη αυλές
των ΑΗΣ. Αυξημένες περιεκτικότητες του
λιγνίτη σε τέφρα είναι δυνατό να
προκαλέσουν την ταπείνωση του σημείου
λειτουργίας των καυστήρων σε επίπεδα
σημαντικά χαμηλότερα από τη μέγιστη ισχύ
τους. Το γεγονός αυτό προκαλεί αύξηση
του κόστους λειτουργίας και συντήρησης
των ΑΗΣ.
Πληροφορίες:
ΦραγκίσκοςΠανλονδάκης,
ΚέντροΤεχνολογίας καιΕφαρμογώνΣτερεών
Καυσίμων (ΚΤΕΣΚ),
Τ. Θ. 95,
50200Πτολεμαϊδα
τηί 046353842,fax:046353843
e-mail:
r
Ποιοτικός Έλεγχος
Ο έλεγχος της ποιότητας του άνθρακα ξε
κινά από τις αναλύσεις δειγμάτων που γί
νονται κατά τη διεξαγωγή των ερευνητι
κών γεωτρήσεων και μπορεί να συνεχιστεί
κατά τη φάση της εκμετάλλευσης του κοι
τάσματος με τη λήψη και ανάλυση δειγμά
των από τα μέτωπα εκμετάλλευσης, από
τις μεταφορικές ταινίες ή τα φορτηγά, α
πό τους σωρούς άνθρακα που εναποτίθε
νται στις αυλές των ΑΗΣ ή ακόμα και από
τους αποθηκευτικούς χώρους των λεβή
των.
Ο ποιοτικός έλεγχος μπορεί να πραγματο
ποιηθεί με συμβατικές μεθόδους δειγμα
τοληψίας και εργαστηριακών αναλύσεων,
οι οποίες καθυστερούν σημαντικά στο να
δώσουν αποτελέσματα. Τα αποτελέσματα
αυτά σε πολλές περιπτώσει ς δεν είναι α
ξιοποιήσιμα (π.χ. δεν έχει νόημα να γνωρί
ζεις την περιεκτικότητα του άνθρακα σε
τέφρα, όταν αυτός ήδη βρίσκεται στον
καυστήρα).
Εκτός όμως από τις συμβατικές μεθό
δους, υπάρχου ν και σύγχρονα συστήματα
αναλύσεων που μπορού ν να τοποθετη
θούν σε διάφορες θέσεις της γραμμής
παραγωγής και μεταφοράς (on-line
analysis systems). Η αρχή λειτουργίας τέ
τοιων συστημάτων συνήθως βασίζεται σε
διάφορες μεθόδους ανίχνευσης της φυσι
κής ραδιενέργειας ή της ραδιενέργειας
που εκπέμπεται από κάποια εξωτερική πη
γή. Οι μέθοδοι αυτές δίνουν άμεσα και α
κριβή αποτελέσματα παρέχοντας έτσι το
χρονικό περιθώριο για να γίνουν οι κατάλ
ληλες επεμβάσεις (σε διάστημα 10 min εί
ναι δυνατό να επιτευχθούν μετρήσεις α
κρίβειας 0.4% για την περιεχόμενη τέφρα,
0.2% για την υγρασία και 0.04% για το
θείο). (Gamma-Metrics, 1991)
Μέτρηση της περιεκτικότητας
σε τέφρα
Η πλέον διαδεδομένη τεχνική προσδιορι
σμού της περιεκτικότητας του άνθρακα σε
τέφρα είναι αυτή της διάθλασης των ακτι
νών γ (γ-ray backscatter). Οι ακτίνες γ έ
χουν μεγαλύτερη διεισδυτική ικανότητα
σε σχέση με τις ακτίνες Χ, οι οποίες ήταν
και οι πρώτες που δοκιμάστηκαν σε τέτοι
ες εφαρμογές, και κατά συνέπεια μπο
ρούν να αναλύσουν με μεγαλύτερη ακρί
βεια δείγματα μεγάλης μάζας, όπως τα
δείγματα άνθρακα που κινείται πάνω σε
μια μεταφορική ταινία. Παρ' όλα αυτά, η
συγκεκριμένη τεχνική αντιμετωπίζει προ
βλήματα λόγω της ευαισθησίας των απο
τελεσμάτων στην ανώμαλη επιφάνεια του
μεταφερόμενου άνθρακα που συνεπάγε
ται συνεχείς αυξομειώσεις της απόστασης
της επιφάνειας του άνθρακα από το επίπε
δο της πηγής και του δέκτη των ακτινών γ.
Την τελευταία εξέλιξη στους αναλυτές α
κτινών γ αποτελεί η τεχνική της διπλής πη
γής μετάδοσης ακτινών γ (dual energy g-
ray transmission): δύο πηγές εκπομπή ς α
κτινών γ, η μια χαμηλής ενέργειας και η
άλλη υψηλής, τοποθετούνται είτε μαζί είτε
χωριστά κάτω από τη μεταφορική ταινία
(σχήμα 1). Η μετάδοση της ακτίνας υψη
λής ενέργειας εξαρτάται κύρια από τη μά
ζα του μεταφερόμενου άνθρακα, ενώ η
μετάδοση της ακτίνας χαμηλής ενέργειας
εξαρτάται από τη μάζα και την ποσότητα
της τέφρας που περιέχεται στον άνθρακα.
Οι εντάσεις των δύο ακτινών που πέρασαν
μέσα από το δείγμα του άνθρακα μετρού
νται χωριστά και τα αποτελέσματα συν
δυάζονται για να δώσουν ένα μέτρο της
περιεκτικότητας σε τέφρα το οποίο δεν ε
ξαρτάται από το πάχος και τη μάζα του
στρώματος άνθρακα πάνω στη μεταφορι
κή ταινία.
Μια βελτιωμένη έκδοση του παραπάν ω
συστήματος αποτελείται από μια συστοι
χία πέντε καναλιών - δεκτών των ακτινών γ
(σχήμα 2) και χρησιμοποιείται σε περιπτώ
σεις όπου παρατηρούνται σημαντικές αλ
λαγές στην περιεκτικότητα της τέφρας
