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摘 要:火力发电厂燃烧煤炭发电后产生了大量的粉煤灰,对环境造成了严重的影响。粉煤灰的综合利用既能提高粉煤灰的利用价值,又能减少环境污染。因此,不断拓展火电厂粉煤灰高技术利用的深度和广度,提高粉煤灰的综合利用率是工业生产中亟需解决的问题。鉴于此,笔者就火电厂粉煤灰的产生,火电厂粉煤灰的利用途径,并提出了一些火电厂粉煤灰利用中的问题及解决策略,希望能够通过拓宽粉煤灰的利用途径,来提高煤炭的重复利用率,减少火力发电厂造成的环境污染。
关键词:火力发电厂 粉煤灰 利用途径
粉煤灰就是火力发电厂燃烧煤炭产生的工业废渣。现阶段,我国广泛应用火力发电厂进行发电,同时也产生了大量的粉煤灰,对环境造成了一定的破坏。因此,研究并探讨粉煤灰的综合利用具有重要的现实意义。
一、火电厂粉煤灰的产生
粉煤灰的主要成分是二氧化硅和三氧化二铝,其,中三氧化二铝和二氧化硅含量高达70%以上,还有部分铁、镁、钙、纳、钾等的氧化物,同时还含有少量的微量元素。粉煤灰是在煤粉炉中经过1100-1500℃的高温悬浮燃烧的煤粉产生的,由于原煤中的黏土矿物质不能被燃烧而发生融化、氧化等变化,急速冷却受表面张力所形成的细小液滴,然后形成1-50nm粒径的球形颗粒。从粉煤炉中在外部风力的作用下,经过除尘器(现主要是电器除尘器)收集得到的球形颗粒和不规则粉尘,最后排放至储灰场储存。
二、火电厂粉煤灰的利用途径
1.充填路基。粉煤灰最初的利用形式为路面材料、填充路基、回填矿井。粉煤灰中含有骨料,形成的板块坚硬,具有高强度、不翻浆、水稳定性好、抗冻稳定性好的优点。从目前对粉煤灰的应用来看,填充路基的每千米用灰可达2000t以上,而且可以降低20%-30%工程费用和共产维护费用。
2.制造水泥。用粉煤灰代替10%的黏土作为水泥的生产原料,能够减少黏土的使用量,节约成本。粉煤灰还可以作为水泥的混合材料,加入10%的粉煤灰可以生产硅酸盐水泥,加入20%-40%的粉煤灰可以生产粉煤灰水泥。通过粉煤灰生产的粉煤水泥,具有较好的耐磨、耐水性能。在气硬性石灰中混入部分粉煤灰,加水后硬化,可使其具有一定活性。利用粉煤灰生产水泥,不仅可以提高粉煤灰的价值,提高水泥产量,还可以减少粉煤灰对环境的污染。
3.制造烧结砖。如果用粉煤灰黏土烧结砖代替传统的黏土砖,不仅能够节约黏土资源,提高粉煤灰的利用率,而且可以降低生产成本。粉煤灰黏土烧结砖中粉煤灰的掺量约为20%-50%之间,根据测量估算,大约每万块掺量为40%的粉煤灰砖可降低成本20元左右。掺有粉煤灰的粉煤灰黏土烧结砖具有吃灰量大、质量轻、产品性能好、外观美观、施工便利的优点。
4.制造混凝土掺合料。粉煤灰在混凝土和砂浆的掺和料中的应用,主要为泵送混凝土、大体积混凝土和灌浆材料等,其中粉煤灰的掺量高达20%以上。粉煤灰作为混凝土和砂浆的掺和料,能够节省水泥,并且可以提高混凝土的抗渗性,降低水化热。尤其对抗渗、降低水化热(大体积浇筑块)要求高的水库大坝等地方,必须掺和一定量的(二级)粉煤灰。如:三峡大坝的施工就使用了安徽平圩发电公司等几家电厂生产的二级粉煤灰。
5.农业利用。在农业上粉煤灰有以下三种用途:①作为农作物所需的肥料,向粉煤灰中加入營养成分后生产的复合肥可以为农作物增加营养成分,对粉煤灰磁化处理后生产的磁化肥可以促进植物吸收土壤中的营养成分;②改善土壤的酸性;③将排灰场用泥土回填当做耕地,种植农作物,不影响作物的食用部分。
6.再回收。玻璃珠是煤粉在燃烧后,经急剧冷却后形成的空心玻璃微珠,由于它具有质轻、耐腐蚀、隔热和强度高等优点,将其作为不饱和聚落树脂玻璃缸的填充材料,制作出的玻璃钢制品比滑石粉和改性瓷土制作的耐腐蚀性更高,可以选择风力分选、浮选、溜槽等物理方法进行玻璃微珠的回收。其次,可以通过各种化学反应对粉煤灰中的铁、铝、硅、银等金属元素进行提取,增加粉煤灰的利用途径。
三、火电厂粉煤灰利用中的问题及策略
1.供需双方协调方面。供应方和需求方达不到一致的要求,使得粉煤灰综合利用受到影响。在没有明确粉煤灰的用途时,粉煤灰生产企业将粉煤灰的排放看作是一种负担,粉煤灰有了用途后,企业却又大幅提高粉煤灰的价格;其次,用灰企业认为使用粉煤灰是减轻企业排放粉煤灰的负担,供灰企业不应过高要求粉煤灰的价格。再次,火力发电厂企业的粉煤灰夏季生产量大,而对粉煤灰需求较大的水泥厂却因夏季雨量大,阻滞水泥生产,对粉煤灰的需求不大,从而导致供求双方的时间不协调,不利于粉煤灰的综合利用。为协调双方的供求关系,政府部门虽然对粉煤灰综合利用的企业(利用粉煤灰达到一定比例的产品)在税收上给予减免,甚至对粉煤灰使用企业实施财政返税、补贴政策。但对粉煤灰经销单位没有给予适当的税收优惠,使粉煤灰综合利用的管道不十分畅通。如果对经销单位采取0税率,相信这将极大提高发电厂销售和二级经销商们的销售积极性。此外,相关部门还要严厉处罚不合理利用的单位,特别是造成污染的单位和个人。通过政府的宏观调控,使得粉煤灰可以得到充分利用。
2.技术开发和应用方面。随着科技的发展,粉煤灰综合利用已经取得了很大进步,但是粉煤灰技术成熟度不高,没有稳定的可操作性和工艺重复性。此外,对粉煤灰综合利用的技术开发投资较大,使得不少企业望而却步,因此粉煤灰综合利用的技术含量不高,降低了粉煤灰的利用率。相关部门应加大对粉煤灰综合利用的宣传力度,提高粉煤灰的综合利用技术,如提高制造水泥的技术,提高化肥的制造技术,提高粉煤灰重金属元素含量的技术等,通过积极拓展粉煤灰利用途径,降低粉煤灰综合利用的成本。
3.政策支持方面。粉煤灰的综合利用不仅与企业的利益有关,还牵涉到市政、环保、税务等部门,由于政策的支持不足,使得粉煤灰的综合利用在一定程度上受到了影响。因为粉煤灰综合利用具有投入高、投入期长和显效慢的特点,造成了粉煤灰综合利用发展缓慢的现象。虽然我国为支持粉煤灰综合利用提出了一系列的减税、降低利率政策,但受到各方利益的影响,政府出台的政策没有贯彻落实,企业积极性受挫。如,上世纪九十年代起家要求减少黏土砖的生产使用,不少地方为之也纷纷出台政策,然而由于执行不力,时至今日在中西部地区仍还是大量使用黏土砖。为更好地鼓励粉煤灰综合利用,政府部门应采取立法手段,明确相关部门的责任,通过立法的方式促进粉煤灰的合理利用,使粉煤灰利用可以稳定健康地发展。政府部门还应大力宣传粉煤灰综合利用的重要性,采取经济手段鼓励和支持粉煤灰综合利用。
四、结语
提高火力发电厂粉煤灰的综合利用率,是我国工业生产中亟需解决的问题。现阶段,我国具有的粉煤灰综合利用途径为填充路基、制造水泥、制造肥料、制造混凝土掺和料等,在此基础上,相关专业人员应积极拓展粉煤灰综合利用途径,提高粉煤灰的综合利用技术,从而实现资源的重复利用,减少粉煤灰对环境造成的污染。
参考文献:
[1]杨利香,施钟毅.“十一五”我国粉煤灰综合利用成效及其未来技术方向和发展趋势[J].粉煤灰,2012(04).
[2]黄谦.国内外粉煤灰综合利用现状及发展前景分析[J].中国井矿盐,2011(04).
[3]邓琨.固体废弃物综合利用技术的现状分析——对粉煤灰、煤矸石、尾矿、脱硫石膏和秸秆综合利用技术专业化的探析[J].中国资源综合利用,2011(01).
[4]孙晓霞.蒸压粉煤灰砖 走进新时代——从太原钢铁(集团)粉煤灰综合利用有限公司看蒸压粉煤灰砖的发展[J].新材料产业,2010(09).
[5]高晓云,陈萍.粉煤灰的基本性质与综合利用现状及发展方向[J].能源环境保护,2012(04).
[6]赵联芳.轻质固化粉煤灰分析及在大桥台背回填中的应用[J].黑龙江交通科技,2013(08).
关键词:火力发电厂 粉煤灰 利用途径
粉煤灰就是火力发电厂燃烧煤炭产生的工业废渣。现阶段,我国广泛应用火力发电厂进行发电,同时也产生了大量的粉煤灰,对环境造成了一定的破坏。因此,研究并探讨粉煤灰的综合利用具有重要的现实意义。
一、火电厂粉煤灰的产生
粉煤灰的主要成分是二氧化硅和三氧化二铝,其,中三氧化二铝和二氧化硅含量高达70%以上,还有部分铁、镁、钙、纳、钾等的氧化物,同时还含有少量的微量元素。粉煤灰是在煤粉炉中经过1100-1500℃的高温悬浮燃烧的煤粉产生的,由于原煤中的黏土矿物质不能被燃烧而发生融化、氧化等变化,急速冷却受表面张力所形成的细小液滴,然后形成1-50nm粒径的球形颗粒。从粉煤炉中在外部风力的作用下,经过除尘器(现主要是电器除尘器)收集得到的球形颗粒和不规则粉尘,最后排放至储灰场储存。
二、火电厂粉煤灰的利用途径
1.充填路基。粉煤灰最初的利用形式为路面材料、填充路基、回填矿井。粉煤灰中含有骨料,形成的板块坚硬,具有高强度、不翻浆、水稳定性好、抗冻稳定性好的优点。从目前对粉煤灰的应用来看,填充路基的每千米用灰可达2000t以上,而且可以降低20%-30%工程费用和共产维护费用。
2.制造水泥。用粉煤灰代替10%的黏土作为水泥的生产原料,能够减少黏土的使用量,节约成本。粉煤灰还可以作为水泥的混合材料,加入10%的粉煤灰可以生产硅酸盐水泥,加入20%-40%的粉煤灰可以生产粉煤灰水泥。通过粉煤灰生产的粉煤水泥,具有较好的耐磨、耐水性能。在气硬性石灰中混入部分粉煤灰,加水后硬化,可使其具有一定活性。利用粉煤灰生产水泥,不仅可以提高粉煤灰的价值,提高水泥产量,还可以减少粉煤灰对环境的污染。
3.制造烧结砖。如果用粉煤灰黏土烧结砖代替传统的黏土砖,不仅能够节约黏土资源,提高粉煤灰的利用率,而且可以降低生产成本。粉煤灰黏土烧结砖中粉煤灰的掺量约为20%-50%之间,根据测量估算,大约每万块掺量为40%的粉煤灰砖可降低成本20元左右。掺有粉煤灰的粉煤灰黏土烧结砖具有吃灰量大、质量轻、产品性能好、外观美观、施工便利的优点。
4.制造混凝土掺合料。粉煤灰在混凝土和砂浆的掺和料中的应用,主要为泵送混凝土、大体积混凝土和灌浆材料等,其中粉煤灰的掺量高达20%以上。粉煤灰作为混凝土和砂浆的掺和料,能够节省水泥,并且可以提高混凝土的抗渗性,降低水化热。尤其对抗渗、降低水化热(大体积浇筑块)要求高的水库大坝等地方,必须掺和一定量的(二级)粉煤灰。如:三峡大坝的施工就使用了安徽平圩发电公司等几家电厂生产的二级粉煤灰。
5.农业利用。在农业上粉煤灰有以下三种用途:①作为农作物所需的肥料,向粉煤灰中加入營养成分后生产的复合肥可以为农作物增加营养成分,对粉煤灰磁化处理后生产的磁化肥可以促进植物吸收土壤中的营养成分;②改善土壤的酸性;③将排灰场用泥土回填当做耕地,种植农作物,不影响作物的食用部分。
6.再回收。玻璃珠是煤粉在燃烧后,经急剧冷却后形成的空心玻璃微珠,由于它具有质轻、耐腐蚀、隔热和强度高等优点,将其作为不饱和聚落树脂玻璃缸的填充材料,制作出的玻璃钢制品比滑石粉和改性瓷土制作的耐腐蚀性更高,可以选择风力分选、浮选、溜槽等物理方法进行玻璃微珠的回收。其次,可以通过各种化学反应对粉煤灰中的铁、铝、硅、银等金属元素进行提取,增加粉煤灰的利用途径。
三、火电厂粉煤灰利用中的问题及策略
1.供需双方协调方面。供应方和需求方达不到一致的要求,使得粉煤灰综合利用受到影响。在没有明确粉煤灰的用途时,粉煤灰生产企业将粉煤灰的排放看作是一种负担,粉煤灰有了用途后,企业却又大幅提高粉煤灰的价格;其次,用灰企业认为使用粉煤灰是减轻企业排放粉煤灰的负担,供灰企业不应过高要求粉煤灰的价格。再次,火力发电厂企业的粉煤灰夏季生产量大,而对粉煤灰需求较大的水泥厂却因夏季雨量大,阻滞水泥生产,对粉煤灰的需求不大,从而导致供求双方的时间不协调,不利于粉煤灰的综合利用。为协调双方的供求关系,政府部门虽然对粉煤灰综合利用的企业(利用粉煤灰达到一定比例的产品)在税收上给予减免,甚至对粉煤灰使用企业实施财政返税、补贴政策。但对粉煤灰经销单位没有给予适当的税收优惠,使粉煤灰综合利用的管道不十分畅通。如果对经销单位采取0税率,相信这将极大提高发电厂销售和二级经销商们的销售积极性。此外,相关部门还要严厉处罚不合理利用的单位,特别是造成污染的单位和个人。通过政府的宏观调控,使得粉煤灰可以得到充分利用。
2.技术开发和应用方面。随着科技的发展,粉煤灰综合利用已经取得了很大进步,但是粉煤灰技术成熟度不高,没有稳定的可操作性和工艺重复性。此外,对粉煤灰综合利用的技术开发投资较大,使得不少企业望而却步,因此粉煤灰综合利用的技术含量不高,降低了粉煤灰的利用率。相关部门应加大对粉煤灰综合利用的宣传力度,提高粉煤灰的综合利用技术,如提高制造水泥的技术,提高化肥的制造技术,提高粉煤灰重金属元素含量的技术等,通过积极拓展粉煤灰利用途径,降低粉煤灰综合利用的成本。
3.政策支持方面。粉煤灰的综合利用不仅与企业的利益有关,还牵涉到市政、环保、税务等部门,由于政策的支持不足,使得粉煤灰的综合利用在一定程度上受到了影响。因为粉煤灰综合利用具有投入高、投入期长和显效慢的特点,造成了粉煤灰综合利用发展缓慢的现象。虽然我国为支持粉煤灰综合利用提出了一系列的减税、降低利率政策,但受到各方利益的影响,政府出台的政策没有贯彻落实,企业积极性受挫。如,上世纪九十年代起家要求减少黏土砖的生产使用,不少地方为之也纷纷出台政策,然而由于执行不力,时至今日在中西部地区仍还是大量使用黏土砖。为更好地鼓励粉煤灰综合利用,政府部门应采取立法手段,明确相关部门的责任,通过立法的方式促进粉煤灰的合理利用,使粉煤灰利用可以稳定健康地发展。政府部门还应大力宣传粉煤灰综合利用的重要性,采取经济手段鼓励和支持粉煤灰综合利用。
四、结语
提高火力发电厂粉煤灰的综合利用率,是我国工业生产中亟需解决的问题。现阶段,我国具有的粉煤灰综合利用途径为填充路基、制造水泥、制造肥料、制造混凝土掺和料等,在此基础上,相关专业人员应积极拓展粉煤灰综合利用途径,提高粉煤灰的综合利用技术,从而实现资源的重复利用,减少粉煤灰对环境造成的污染。
参考文献:
[1]杨利香,施钟毅.“十一五”我国粉煤灰综合利用成效及其未来技术方向和发展趋势[J].粉煤灰,2012(04).
[2]黄谦.国内外粉煤灰综合利用现状及发展前景分析[J].中国井矿盐,2011(04).
[3]邓琨.固体废弃物综合利用技术的现状分析——对粉煤灰、煤矸石、尾矿、脱硫石膏和秸秆综合利用技术专业化的探析[J].中国资源综合利用,2011(01).
[4]孙晓霞.蒸压粉煤灰砖 走进新时代——从太原钢铁(集团)粉煤灰综合利用有限公司看蒸压粉煤灰砖的发展[J].新材料产业,2010(09).
[5]高晓云,陈萍.粉煤灰的基本性质与综合利用现状及发展方向[J].能源环境保护,2012(04).
[6]赵联芳.轻质固化粉煤灰分析及在大桥台背回填中的应用[J].黑龙江交通科技,2013(08).