플라이애시

플라이애시란?

1. 플라이애시(Fly ash)는 화력발전소에서 미분탄(Pulverized coal)을 태우면서 발생하는 재 중 집진기를 통해 포집되는 재를 의미하며, 집진기에 포집되지 않고 바닥으로 떨어진 재를 버텀애시(Bottom ash)라고 한다.

2. 플라이애시는 유리질의 Alumino-silicate로 이루어져있기 때문에 시멘트계 재료와 혼용 시 Pozzolan 반응성을 띤다. 또한 입형이 구형에 가까워서 콘크리트 혼화재로 사용하면 Ball bearing 효과로 인해 유동성이 증대되고 그에 따라 단위수량 및 블리딩 감소, 장기강도 증진효과를 발현한다.

x500

x5,000

3. 플라이애시를 콘크리트 혼화재로 사용하기 위해서는 ‘정제’를 거쳐야 하며, 정제된 플라이애시는 등급에 따라 재활용이 가능하다.

KS L 5405 플라이애시

Items		Fly Ash Grade
Items		Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
SiO2(%)		45.0 over	45.0 over	45.0 over	45.0 over
Water Content		1.0 under	1.0 under	1.0 under	1.0 under
Loss on Ignition(%)		3.0 under	5.0 under	8.0 under	5.0 under
Density(g/㎤)		1.95 over	1.95 over	1.95 over	1.95 over
Free CaO(%)		2.5 under	2.5 under	2.5 under	2.5 under
Reactive CaO(%)		10 under	10 under	10 under	10 under
SO3(%)		3.5 under	3.5 under	3.5 under	3.5 under
Stability	Autoclave expansion(%)	0.8 under	0.8 under	0.8 under	0.8 under
Stability	Lechatelier(㎜)	10 under	10 under	10 under	10 under
Fineness	45㎛ sieve residue(%)	10 under	40 under	40 under	70 under
Fineness	Blaine(㎠/g)	4,500over	3,000over	2,500over	1,500over
Flow rate(%)		105 over	95 over	85 over	75 over
Activity factor	Age (28 days)	90 over	80 over	80 over	60 over
Activity factor	Age (91 days)	100 over	90 over	90 over	70 over

- Ⅰ,Ⅱ grade fly ash: possible to use as ready mixed concrete admixture
- Ⅲ,Ⅳ grade fly ash: possible to use as non-ready mixed concrete admixture

플라이애시 정제 설비

동적선별기 (Dynamic Classifying system)

- 제어가 가능한 강제소용돌이로 인한 의한 원심력, 충격력 및 공기의 유속을 통하여 분급함
- 구조가 복잡하며, 소용돌이를 발생시키기 위해서는 로터와 임팰러가 필요함
- Ash를 Classifier 상부에서 Drop 해야 하기 때문에, 지상 또는 Ash holding silo 하부에 설치해야 함
- 입도를 선별할 수 있는 폭이 큼

정적선별기 (Static Classifying System)

공기항력의 균형 및 공기의 흐름으로 인해 따라 발생되는 자유/반자유 소용돌이에 의한 원심력으로 분급함

구조가 간단하며, 구동부가 없이 Body와 Guide vane으로 구성되어 있음

송풍기를 이용하여 Ash를 공기와 함께 투입하기 때문에 설치장소에 대한 제약이 적음

정전선별기 (Electrostatic separator)

분급 산물인 미연탄소를 분리/선별해야 하는 경우, 미연탄소입자와 플라이애시 입자의 대전 차이를 이용하여 선별함

대전된 컨베이어 벨트를 이용하여, positively charged carbon particles 와 Negatively charged ash particles를 각각 벨트 양 끝단으로 분리 배출함

회정제설비 방식별 계통도

Typical 동적분급방식 (DCS) PFD

고성 하이화력 동적 분급방식(DCS)PFD

Typical 정적분급방식(SCS) PFD

※ 고성 하이화력의 정제설비 구성은, Classifier는 Dynamic type을 채택하였으나, Circuit Duct는 Static type을 인용한 방식이다.
이 방식의 장점은, Product Ash를 이송하는 별도의 설비가 없다는 점으로, 지상의 Classifier로부터, Product Ash silo상부에 설치 되어있는 Cyclone까지 정제 된 Fine Ash를 air에 혼합시켜 이송한다는 것이다.

※ 단, 소량으로 발생되는 Reject Ash는 Ejector형 Pneumatic Conv.로 Classifier하부에서 Reject Ash Silo까지 이송 된다.

※ 이System은 태안화력 전 정제설비에서와 같이, Raw Ash Holding Silo 위치가 낮고, Product Ash의 Dense Phase Conveyor & Compressor가 필요 없는 장점이 있다.