燃煤电厂粉煤灰综合利用技术及其发展前景浅析
2014-03-12杨倩王刚
杨倩+王刚
摘 要 粉煤灰是燃煤电厂锅炉烟气经除尘器收集后获得的细小飞灰和炉底渣,目前,粉煤灰综合利用主要方式有生产水泥、混凝土及其他建材产品,在建筑工程、筑路、改良土壤、回填、生产生物复合肥,提取物质实现高值化利用等,涉及建材、建筑、冶金、化工、农业等多个领域,粉煤灰以其低廉的价格、供需量逐渐取代市场上的胶凝材料和部分骨料,其较好的可利用性能有着较好的应用前景。
关键词 粉煤灰;固体废弃物;应用前景
中图分类号:X773 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)02-0120-02
粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废弃物,以前由于我国欠缺粉煤灰综合利用的技术,需要占用大面积的土地来解决粉煤灰堆存的问题,而防治粉煤灰贮存过程中的二次污染,常常又需要投入相当大的资金和人力,处理不当将造成严重的环境空气和地下水污染。我国粉煤灰综合利用经历了“以储为主”、“储用结合”、“以用为主”三个发展阶段。近年来我国燃煤电发展较快,粉煤灰产生量逐年增加,“十五”末粉煤灰年产生量达3.02亿吨,“十一五”末粉煤灰年产生量达4.8亿吨,据预测“十二五”末粉煤灰年产生量将达到5.7亿吨,综合利用面临的形势十分严峻。由此,国家发展改革委等10个部门以联合令形式发布了新修订的《粉煤灰综合利用管理办法》,提出了拓展综合利用领域的政策引导和鼓励扶持重点。本文围绕燃煤电厂粉煤灰产生量、综合利用现状及政策鼓励的应用前景做一定的分析,全面而系统的总结粉煤灰综合利用途径和先进技术,利于今后减少粉煤灰堆存、扩大粉煤灰综合利用规模、提高技术水平和产品附加值。
1 燃煤电厂粉煤灰利用现状
分析燃煤电厂粉煤灰现状,需从燃煤电厂锅炉以及排渣出发,例如本钢发电厂,据统计,当发电机组台数为3台时,锅炉产生的灰渣量为4万吨,渣(主要为大颗粒状燃烧煤残留物、矿物渣等)为0.75万吨,灰为3.25万吨;当机组台数为12台时,锅炉产生的灰渣量为38.8万吨,渣为6.35万吨,灰为32.45万吨。从数据显示,如果燃煤电厂粉煤灰排放得不到有效的处理与利用,将给环境带来很大的威胁,特别是现今为实现节能减排目标与可持续发展,燃煤电厂粉煤灰的治理工作刻不容缓。
目前,上海作为发达城市,其燃煤电厂粉煤灰综合利用技术较先进,燃煤电厂粉煤灰综合利用率连续多年超过100%,取得了令人瞩目的环保效益、经济效益和社会效益。然而,对于大部分城镇而言,燃煤电厂粉煤灰还没能得到有效的利用。例如本钢发电厂位于我国辽宁省本溪市,本溪市环境质量受燃煤电厂粉煤灰严重污染;我国贵州省也是用煤大省,其每年产生成百上千万吨的粉煤灰,因此粉煤灰的有效处理显得尤为重要。
燃煤电厂粉煤灰资源化存在重要的制约因素:我国粉煤灰综合利用技术欠缺,应用领域不够广泛,如仅仅把粉煤灰拿来铺路或作为水泥的生产原料;我国各省各燃煤电厂燃煤煤质不同,导致产生的粉煤灰品质有差异,因此对于满足各种工况的燃煤电厂粉煤灰综合利用技术较困难;技术人才缺乏也是一个重要的原因。因此燃煤电厂粉煤灰缺乏综合治理具有多方面的原因。
2 燃煤电厂粉煤灰综合利用技术以及展望
针对燃煤电厂粉煤灰综合利用率低、资金投入不足、技术和人才缺乏等现状,作者提出相应的积极应对方案,积极地促进燃煤电厂粉煤灰的资源化,使得粉煤灰真正为人们所用,实现资源的二次利用。对于大型的燃煤电厂而言,应该考虑将燃煤电厂粉煤灰直接运向水泥厂和一些建筑行业,过程中产生的费用相对于花钱治理环境的费用是少的。国家根据燃煤电厂粉煤灰提出了一定的方案,例如在建筑行业,粉煤灰掺量可以为水泥重量的15%到17%之间,因此燃煤电厂粉煤灰可转化为二次资源,得到有效的利用。
燃煤电厂粉煤灰用于混凝土中,可提高混凝土的可泵性,也能使得新浇灌的水泥混凝土的水化热降低,例如普通混凝土最高温度为34.2℃,到达该点温度值为37小时,经历时间为5小时,增加的温度为19.2℃,而使用粉煤灰后的混凝土温度最高位31.6℃,经历时间为3.5小时,增加温度为14.9℃。而且,粉煤灰还可提高混凝土的抗渗性。粉煤灰良好的可利用性,将逐渐的应用于在各行各业中,特别是广泛地应用在筑路、粉煤灰蒸压混凝土砌块(蒸压砖)和水泥等的生产过程中。
“十一五”期间我国粉煤灰利用率为67%,远远超过美国等发达国家,我国现行的《粉煤灰综合利用管理办法》中明确说明“鼓励对粉煤灰进行高附加值和大掺量利用。包括支持发展高铝粉煤灰提取氧化铝及相关产品;支持发展技术成熟的大掺量粉煤灰新型墙体材料;鼓励利用粉煤灰作为水泥混合材并在生料中替代粘土进行配料;鼓励利用粉煤灰作商品混凝土掺合料等。”
燃煤电厂粉煤灰的有效的综合治理,还可解决粉煤灰堆存占用土地资源的问题,缓解贮存过程中的二次污染,而且适宜的粉煤灰综合利用技术,能够提炼出粉煤灰中少量的微量元素,这些元素可能对农作物生长有利。另外,粉煤灰中含有的炭珠、铁珠等物质可通过回收再利用,可作为轻质保温盒耐火材料。因此燃煤电厂粉煤灰的综合利用技术具有广泛的应用情景。
当然,要更好地解决燃煤电厂粉煤灰问题,需要国家政策导向、政府部门及各发电企业等各方的协调和配合,积极地重视燃煤电厂粉煤灰可能带来的环境影响,大量的引进人才和设备,解决适应我国国情的燃煤电厂粉煤灰问题。
燃煤电厂粉煤灰一旦得到治理,那么占用的大量土地能够腾出来,减小环境影响,实现巨大的环保效益、经济效益和社会效益。由于我国社会经济发展的需要和能源结构的特点,势必在今后的一段时间或很长时间内仍将大力发展燃煤电厂,因此粉煤灰的产量肯定是巨大的,把燃煤电厂粉煤灰资源化,使其可二次利用,是今后相关燃煤电厂亟待解决的问题,燃煤电厂粉煤灰的综合利用,将极大的推动生产力的发展,对促进当地经济的发展以及缓解当地土地资源紧张等局面有着重要的意义。
3 结束语
燃煤电厂粉煤灰作为一种固体废弃物,广泛地存在于燃煤电厂旁边,由于我国处理粉煤灰技术欠缺,导致粉煤灰大量的堆积,污染环境,发电企业为解决固体废物的贮存和处置,常常需要投入大量的资金和人力,而随着燃煤电厂发电量的增加,产生的粉煤灰量也每年成百上千万吨的增加,若不能很好地综合利用,粉煤灰堆存将占用大量土地,极大地制约了当地经济的发展、污染当地环境,合理的综合利用燃煤电厂粉煤灰,是现今亟待解决的问题。本文综合性的阐述了燃煤电厂粉煤灰的综合利用途径,如用于筑路、水泥、建工、建材等行业,采用清洁化生产方式使得燃煤电厂粉煤灰资源化,通过引进人才和设备,积极的研究和解决燃煤电厂粉煤灰处理问题等,先进的粉煤灰综合利用技术,将带来巨大的环保效益、经济效应和社会效益,能够一定程度上促进当地经济的发展以及缓解土地资源紧张等局面,因此燃煤电厂粉煤灰的综合治理有着极其重要的意义。
参考文献
[1]王卓昆.粉煤灰综合利用及政策[J].政策管理,2000(3):10-13.
[2]王学武,赵风清,等.粉煤灰综合利用研究述评[J].粉煤灰综合利用,2001(6).
[3]赵丽华,赵中一.粉煤灰资源化的现状[J].环境污染治理技术与设备,2002(4):29-33.
[4]王建平,郭志斌,万忠东.乳化捕收剂的浮选效果分析[J].选煤技术,2009(05):44.
[5]阮继政,冯莉,苟远诚,等.影响超声乳化柴油捕收剂稳定性的实验研究[J].煤炭科学技术,2011(02):106.endprint