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燃煤电厂的粉煤灰应用技术(1)

北极星电力网技术频道    作者:安徽淮北国安电力有限公司   2012/8/20 17:12:47   

  所属频道:  火力发电    关键词:  粉煤灰 燃煤电厂 节能减排

摘 要:粉煤灰是燃煤发电厂的废弃物,目前我国粉煤灰的利用率仅为40%左右,远远落后于欧美等发达国家。所以加强粉煤灰的开发利用的研究工作,不仅有利于减少环境污染,而且可以造福全社会。本文介绍了目前粉煤灰在建材制造、建筑工程、道路工程、农业、废水处理中的应用现状以及未来的应用前景。根据目前的利用现状,提出粉煤灰的综合利用应以大批量用灰为重点, 把提高经济效益、社会效益有机结合作为主攻方向, 逐步完善比较成熟的技术, 大力推广成熟的技术, 积极采用国际先进技术和装备, 不断提高利用技术水平。另外还要不断拓宽粉煤灰的利用范围,开拓新的应用领域。总之,粉煤灰的综合利用不仅有利于消除污染,保护环境,而其能够变废为宝,创造可观的经济效益,是我国一项长期的技术经济政策。

引言

粉煤灰是燃煤发电厂的废弃物。火电厂的锅炉一般以煤粉为主要燃料,煤粉在高温下燃烧后,由烟道气带出并经除尘器收集的粉尘。燃烧后产生大量的粉煤灰,必须花费大量人力物力,贮存处理,并对周围环境造成污染。近年来粉煤灰的综合利用得到各方面的广泛重视。近年来随着电力工业的迅速发展,电厂粉煤灰的排泄量不断增加。1995年粉煤灰排放量达1.25亿吨,2000年约为1.5亿吨,到2009年达到3.75亿吨,给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另一方面,我国又是一个人均占有资源储量有限的国家,粉煤灰的综合利用,变废为宝、变害为利,是解决我国电力生产环境污染,资源缺乏之间矛盾的重要手段,也是电力生产节能减排所面临解决的任务之一。

1粉煤灰的物理化学性质

1.1粉煤灰的物理化学性质

粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量等,这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映。由于粉煤灰的组成波动范围很大,这就决定了其物理性质的差异也很大。我国粉煤灰粒径一般在0.5~300μm之间, 平均容量为783 kg/ m3,平均比重为2. 14 g /cm3 。在粉煤灰的形成过程中, 由于表面张力作用, 粉煤灰颗粒大部分为空心微珠;微珠表面凹凸不平,极不均匀, 微孔较小;一部分因在溶融状态下互相碰撞而连接, 成为粗糙表面,棱角较多的蜂窝状粒子, 正是基于此粉煤灰具有非常大的比表面积,一般为1600~3500cm2/g,需水量比约为106 %。

1.2粉煤灰的化学性质

粉煤灰主要的化学成分是SiO2 、Al2O3 和Fe2O3,另外还含有未燃尽的碳粒、CaO和少量的MgO、Na2O、K2O等。这些化学成分主要以玻璃体、海绵状玻璃体、石英、氧化铁、碳粒、硫酸盐、云母、长石、石灰、氧化镁、石膏、硫化物、氧化钛等矿物的形式存在。粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料,它本身略有或没有水硬胶凝性能,但当以粉状及水存在时,能在常温,特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下,与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应,生成具有水硬胶凝性能的化合物,成为一种增加强度和耐久性的材料[1]。

2 粉煤灰主要的用途

2.1 在建筑方面的应用

粉煤灰建筑方面上的应用是目前最大的用途,主要技术有:粉煤灰水泥,混凝土掺合料,道路工程等。粉煤灰具有和粘土相类似的化学成分,它可以代替粘土组分进行配料生产水泥[2,3]。已研制出硅酸盐水泥、硅酸三钙水泥、硫酸铝酸钙水泥等,有的粉煤灰掺量可达75 %。由于粉煤灰中含有一定量的未能燃烧的碳粒,所以用粉煤灰配料还能节省燃料。用粉煤灰代替部分粘土烧制的砖。它的性能与普通砖相比,强度相同,而重量约轻20%,导热系数小,能改善物理性质,砖坯不易风裂,易于干燥,可减少晾坯时间和场地,可少用燃料,降低单耗,节约能源。产品使用时与烧结普通砖完全相同,便于应用。用于烧砖的粉煤灰质量要求较低,化学成分无特殊要求。粘土塑性指数越高,可掺入粉煤灰的比例越大。例如塑性指数在11时,约可接粉煤灰30%(体积比)左右。

来源:热电技术
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