淺談火力發(fā)電廠粉煤灰綜合利用

賀瑞雪

摘 要：近些年來，由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速增長(zhǎng)，火力發(fā)電廠作為重要的電力生產(chǎn)企業(yè)而得到了極大程度地發(fā)展，但這也帶了粉煤灰產(chǎn)生量急劇增加，粉煤灰是火力發(fā)電廠鍋爐燃煤后所產(chǎn)生的一類活性良好的工業(yè)灰質(zhì)材料廢渣，目前在其處理上主要是采取儲(chǔ)灰場(chǎng)的堆放方式，如此一來不但會(huì)造成環(huán)境污染，同時(shí)更是一種資源的浪費(fèi)。根據(jù)相關(guān)研究表明，火電廠粉煤灰不但活性良好，并且其具有特殊的組分，例如有較大的內(nèi)表面積和多孔的結(jié)構(gòu)，而這就決定了粉煤灰能夠被廢物資源化。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；粉煤灰；優(yōu)化加工；綜合利用

1 火力發(fā)電廠粉煤灰性質(zhì)

通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)研究以及結(jié)合筆者實(shí)踐來看，火力發(fā)電廠粉煤灰主要具有兩方面性質(zhì)：第一，粉煤灰作為火力發(fā)電廠燃燒后的灰質(zhì)混合材料，在溫度高達(dá)1200-1500℃的爐膛中，煤炭中絕大部分可燃物都已燃盡，因而粉煤灰主要成分就剩下氧化物、少量未完全燃燒的碳以及其他微量元素等；第二，粉煤灰礦物成分。經(jīng)過高溫的所形成的粉煤灰中還含有非晶質(zhì)相的空心微珠、沒有固定形態(tài)的碳粒、不規(guī)則的玻璃體以及其他礦物類碎屑等顆粒形態(tài)礦物，它們主要是由 SiO2與 Al2O3所組成，同時(shí)還有一些磁鐵礦、鈣長(zhǎng)石、方解石、莫來石、煤矸石及部分未完全燃燒的細(xì)小碳粒等。

2 火力發(fā)電廠粉煤灰優(yōu)化加工

由上文所述，我們不難發(fā)現(xiàn)火力發(fā)電廠粉煤灰是一種活性礦物質(zhì)細(xì)粉資源，這使其具有較高的利用價(jià)值，并且粉煤灰粗細(xì)度不同對(duì)硅酸鹽化產(chǎn)物的影響也不同，細(xì)度愈細(xì)活性也愈高。而要想將火力發(fā)電廠粉煤灰進(jìn)行綜合利用以及提高其利用率，就必須保證經(jīng)處理后的粉煤灰質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化加工。結(jié)合實(shí)踐來看，目前在火力發(fā)電廠粉煤灰優(yōu)化加工中主要采取粉煤灰分選和超細(xì)磨系統(tǒng)。粉煤灰分選和超細(xì)磨系統(tǒng)對(duì)粉煤灰優(yōu)化加工過程大致如此：首先，原狀灰經(jīng)調(diào)速鎖氣給料機(jī)送人分選系統(tǒng)的主風(fēng)管中，隨后在系統(tǒng)主風(fēng)管內(nèi)經(jīng)負(fù)壓作用下達(dá)到灰氣混合，之后并進(jìn)入氣流式分級(jí)機(jī)進(jìn)行分選。分選后的粗灰穿過分級(jí)機(jī)下部的二次風(fēng)幕經(jīng)鎖氣卸料閥進(jìn)入粗灰?guī)靸?chǔ)存。其次，分離后的細(xì)灰及從二次風(fēng)吹回的細(xì)灰，因離心力無法克服渦流的負(fù)壓而被吸人分級(jí)機(jī)二側(cè)的蝸殼，隨氣流進(jìn)入二臺(tái)并聯(lián)的高效旋風(fēng)分離器，經(jīng)旋風(fēng)分離器收集的細(xì)灰經(jīng)鎖氣卸料閥進(jìn)入細(xì)灰?guī)靸?chǔ)存。最后，含有少量超細(xì)顆粒的氣體經(jīng)耐磨高壓離心風(fēng)機(jī)排出，其中95%左右的含塵氣體經(jīng)回風(fēng)管返回下料點(diǎn)，形成閉路循環(huán)系統(tǒng)。另有5%左右的含塵氣流經(jīng)放風(fēng)蝶閥進(jìn)入細(xì)灰?guī)?，?jīng)庫(kù)頂布袋除塵器凈化后排人大氣（達(dá)到環(huán)保要求）。通過調(diào)節(jié)分級(jí)機(jī)二次風(fēng)電動(dòng)調(diào)節(jié)門開度大小可調(diào)整成品灰細(xì)度。

3 火力發(fā)電廠粉煤灰綜合利用

根據(jù)筆者對(duì)火力發(fā)電廠粉煤灰研究可知，當(dāng)前粉煤灰的綜合利用主要有以下幾方面：

3.1 粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用

目前火力發(fā)電廠粉煤灰綜合利用中，將其應(yīng)用到混凝土中是其最主要的綜合利用方向，并且較為廣泛地應(yīng)用在土木工程（包括水利工程）、建筑工程以及預(yù)制混凝土制品和構(gòu)件等方面。需要注意的是，雖然粉煤灰被廣泛地應(yīng)用在混凝土制作中，但要想獲取符合質(zhì)量的混凝土我們還需要對(duì)粉煤灰開展進(jìn)一步處理工作，以此獲得符合制作混凝土的原狀灰。

3.2 粉煤灰在填筑工程中的應(yīng)用

火力發(fā)電廠粉煤灰除了廣泛地應(yīng)用在混凝土外，在填筑工程中作為填筑材料的應(yīng)用也較為廣泛。粉煤灰填筑工程應(yīng)用中主要是替代傳統(tǒng)的沙、土或其他填筑材料，之后通過采取相應(yīng)的壓實(shí)工藝，從而使其達(dá)到填筑工程建設(shè)的要求。結(jié)合實(shí)踐來看，粉煤灰在填筑工程中的應(yīng)用主要具有三方面優(yōu)點(diǎn)：第一，投資成本較低以及建設(shè)簡(jiǎn)便?；鹆Πl(fā)電廠粉煤灰無需像應(yīng)用在建筑產(chǎn)品中一樣需要花費(fèi)較多的投資興建工廠引入生產(chǎn)線等，其在填筑工程中的應(yīng)用只需直接將其倒到相應(yīng)位置，隨后利用攤鋪、碾壓機(jī)械，就可以進(jìn)行施工；第二，需求量大。目前，填筑工程主要有道路路堤和廣場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、港區(qū)的地基，以及用于攔水壩和地貌改造等眾多方面，這就意味著火力發(fā)電廠粉煤灰用量極大；第三，要求較低。粉煤灰在填筑工程中的應(yīng)用中要求較低，這是因?yàn)槠湓谔钪こ讨懈苫摇窕叶伎墒褂枚幌袷褂迷谒?、混凝土?duì)粉煤灰有一定的質(zhì)量要求。

3.3 粉煤灰在磚塊中的應(yīng)用

火力發(fā)電廠粉煤灰在建筑磚塊中也有著極為廣泛的應(yīng)用，目前粉煤灰主要用于保溫砌塊、空心砌塊、粉煤灰磚以及路面磚這四方面：（1）保溫砌塊。該砌塊指的是水泥粉煤灰膨脹珍珠巖混凝土保溫砌塊，其擁有保溫性能好、重量輕以及強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)；（2）空心砌塊。目前在粉煤灰磚塊應(yīng)用中，粉煤灰混凝土空心砌塊是應(yīng)用最廣的，它主要是將粉煤灰摻入到普通混凝土砌塊和輕集料混凝土砌塊中制成；（3）粉煤灰磚。以粉煤灰、石灰為主要原料，摻加適量石膏和骨料，經(jīng)坯料制備，壓制成型，高壓或常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的粉煤灰磚。利用85%-90%的粉煤灰與部分添加劑為主要原料，經(jīng)攪拌半硬塑擠出或半干壓法成型磚坯，經(jīng)燃燒而成的無粘土燒結(jié)粉煤灰磚。這種磚打破了國(guó)內(nèi)外燒結(jié)磚中最多摻60%粉煤灰的界限；（4）路面磚。該磚指的是粉煤灰混凝土路面磚，其具有重量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小以及耐用性高等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛地應(yīng)用在車行道、人行道、園林道路、廣場(chǎng)、亭院、仿古建筑道路以及停車場(chǎng)等道路建設(shè)中。

3.4 粉煤灰在墻體材料中的應(yīng)用

粉煤灰在墻體材料中應(yīng)用主要有兩方面：（1）粉煤灰混凝土輕質(zhì)隔墻板。該墻板生產(chǎn)一般在其配料中摻入一定比例的粉煤灰；（2）粉煤灰陶粒。與粉煤灰混凝土輕質(zhì)隔墻板生產(chǎn)不同，粉煤灰陶粒是一種非燒結(jié)粉煤灰輕集料，其主要用來制作大型外墻板，其一般是通過將粉煤灰與其他配料在常溫或蒸汽條件下，經(jīng)相關(guān)工藝制作而成。

3.5 粉煤灰在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

火力發(fā)電廠粉煤灰除了廣泛地應(yīng)用在建筑行業(yè)外，當(dāng)前其還在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用不斷擴(kuò)大。這主要是得益于兩方面原因：第一，粉煤灰顆粒組成主要是粗顆粒（0.25—0.001mm）和細(xì)顆粒（0.005-0.001mm）。根據(jù)卡慶斯基土壤質(zhì)地分類制標(biāo)準(zhǔn)，按照顆粒組成，粉煤灰相當(dāng)于紫砂土、砂壤土和輕壤土，并且根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，粉煤灰持水性能和土壤相近，這就意味粉煤灰可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中。第二，粉煤灰具有良好的活性以及眾多礦物成分，因而這就使其可以用于改良土壤以及和其他腐植酸混合做堆積肥。

參考文獻(xiàn)

[1] 宗琪.淺析火力發(fā)電廠粉煤灰的綜合利用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（01）.

[2] 楊倩，王剛.燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術(shù)及其發(fā)展前景淺析[J].新媒體研究，2014（02）：120-121.

[3] 李勇.電廠粉煤灰綜合利用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量問題研究[J].山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，27（03）：66-68.

[4] 戴楓，樊嬌，牛東曉.我國(guó)粉煤灰綜合利用問題分析及發(fā)展對(duì)策研究[J].華東電力，2014，42（10）：2205-2208.

[5] 李繼燁.火力發(fā)電廠粉煤灰綜合利用項(xiàng)目論述[J].科技致富向?qū)В?011（08）：352-352.