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事業紹介 / 火力発電所石炭灰の処理

石炭を燃焼すると、約1割の石炭灰が発生し、大量の石炭灰の有効利用が課題となります。例えば当社の碧南火力発電所1号機~5号機では、燃料に石炭を年間約1,000万トン使用するので、石炭灰が年間100万トン発生する計算となります。
石炭灰には、(1)細粒(2)軽量(3)強度を増すなどの優れた材料特性があります。限りある資源を有効に利用するために、当社はさまざまなリサイクル方法をとっています。

石炭灰の発生過程

石炭灰の発生過程

石炭灰には、大別して「フライアッシュ」「クリンカアシュ」という種類のものがあります。
石炭火力発電所から「フライアッシュ」「クリンカアッシュ」がどのようにできるか、そのしくみを見てみましょう。

  1. (1) 石炭火力発電所では、粉状に砕いた石炭を、ボイラー内で燃焼させ、そのエネルギーを電気に変えています。この燃焼により溶けた石炭灰の粒子は、高温の燃焼ガス中を浮遊しますが、ボイラー出口で温度が低下するためガラス状の球形の粒子となって、電気集じん器で集められます。これを一般に「フライアッシュ」と呼んでいます。
  2. (2) このフライアッシュは、石炭灰の性質をオンラインで分析する「品質管理システム」で品質が管理されており、用途に応じてふるいにかけ、粒の大きさをそろえ、それぞれのサイロに貯蔵します。
  3. (3) 一方、ボイラー内の石炭灰の粒子は、相互にくっつきあい、たくさん孔(あな)のあいた塊となってボイラー底部の水槽(クリンカホッパ)に落ちるものもあります。このように水槽(クリンカホッパ)に落ちて堆積し、砂状に砕かれたものを「クリンカアッシュ」といいます。通常クリンカアッシュは、脱水槽などで脱水したあと、砂状のまま貯蔵します。

フライアッシュ(Fly Ash)とは?

フライアッシュ

フライアッシュの主成分は、土と同じく、「シリカ」と「アルミナ」です。セメントに混合すると、セメントの水和(水とセメントが反応して、新しい化合物を作ること)の際に生成される「水酸化カルシウム」と反応して、耐久性と水を通さない性質を向上させる働きをします。またフライアッシュは、微小な球形粒子であることから、コンクリートに混ぜて使った場合、コンクリートの流動性が向上するなど優れた特徴が現れます。

クリンカアッシュ(Botom Ash)とは?

クリンカアッシュ

クリンカアッシュは、高温なボイラー内で赤く溶けた状態の灰を、ボイラー底部の水槽に落下・急冷させ、破砕機で破砕、粒の大きさを調整した砂状のものです。主成分は、フライアッシュとほぼ同じ「シリカ」と「アルミナ」です。クリンカアッシュの表面には、小さなたくさんの孔(あな)があいていますので、保水性・排水性・通気性に優れた特徴があります。

石炭灰の有効利用

当社の火力発電所のうち、石炭を使用している発電所では、石炭灰を有効利用しています。

  • 石炭灰を海上輸送または陸上輸送でセメント工場に運び、セメント原料として有効利用。
  • 石炭灰を土地造成材として有効利用。
石炭灰の有効利用

環境への取り組み