灰渣的综合利用

灰渣的综合利用
发表时间：2018-10-14T12:20:20.403Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：原晓鸿
[导读] 摘要：火力发电厂运行时会产生大量的固体废弃物-灰,随着我国经济的快速发展，环保要求的提高，灰的综合利用就显得更加的重要。

（青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司山东青岛 266100）
摘要：火力发电厂运行时会产生大量的固体废弃物-灰,随着我国经济的快速发展，环保要求的提高，灰的综合利用就显得更加的重要。

灰对于环境有污染，如果将其储存，一方面占用宝贵的土地资源，另一方面对水质和大气污染问题也很严重，所以将灰的综合利用的常用途径进行一次归纳总结,方便在规划电厂的同时考虑。

关键词：燃烧后灰渣、灰渣特性、灰渣综合利用
一、燃煤锅炉灰渣的化学成分
灰渣是燃煤电厂排出的废弃物，随着煤炭资源的浅表开发，煤中灰分的增大，燃煤电厂的灰渣量年排放量相当可观，急需更大规模的综合利用。

这种灰渣是具有潜在火山灰活性的黏土质材料。

灰渣中还含有多种微量元素，如Cr,Nb,Se等，灰渣的主要物理性质：干灰渣的容重：6370～9120N/M3,堆积密度为0.7～1.0t/m3.
大量的灰渣如果运输至灰场储存，不可避免的会污染大气环境，还有污染水源的可能，进一步危害人体的健康，这与我们国家现阶段提出的环保要求相冲突，需要我们采用综合利用的办法“变废为宝”
二、粉煤灰渣的主要用途
1.应用于水泥工业
利用粉煤灰作为水泥孰料使用可以降低能耗、降低对石灰石的依赖，降低成本。

在全国各地水泥厂，粉煤灰已经被普遍接受。

粉煤灰作为水泥原料，对烧失量和细度等有一定的要求，煤粉需要充分燃烧并在建设灰库时候，就分成粗细灰库，将燃烧充分的细灰销售给水泥厂作为合格的原材料使用。

水泥由石灰石、粘土、铁矿粉按比例磨细混合，这时候的混合物叫生料。

然后进行煅烧，一般温度在1450度左右，煅烧后的产物叫熟料。

然后将熟料和石膏一起磨细，按比例混合，才称之为水泥。

灰渣既可以代替黏土作原料，又可以做水泥混合材料，还可以生产特种水泥。

2.用于房屋建筑工业灰渣混凝土空心隔墙条板
工业灰渣混凝土空心隔墙条板是一种机制条板，灰渣混凝土空心隔板墙：用于工业和民用建筑中的非承重内隔板条板，以水泥为凝胶材料，以灰渣为集料，以纤维或者钢筋为增强材料，其构造断面为多孔空心式，长宽比不小于2.5 ，且灰渣总掺量为40%（重量比）以上。

工业灰渣混凝土空心隔墙条板具有质量轻，强度好等优点。

3.用于筑路工程
不经处理直接将灰渣用作路面材料或者回填矿井是比较原始的灰渣利用形式，用砾石-灰渣-石灰混合料做路面的基层和底基层，混合比例分别为85%、12%、3%.灰渣是筑路的好材料，它含有骨料，容易结成坚硬的板块，与黏土地基相比，不易下沉，而且施工方便。

用灰渣代替石灰和黏土作路基或者路面材料还可以节省碎石和土方，降低道路建设的成本。

回填矿井对灰渣的性能几乎没有要求，是对劣质灰渣进行处置的有效方式。

但把灰渣用于铺路或者回填矿井都要受到地域的限制，由于这种利用的附加值很低，运输半径不可能很大，因此大量利用需要各种政策的强力推动。

在现价段，由于“一带一路”的经济思路的推广，筑路必将是一个首要的问题，在建设的道路周围的电厂的灰渣，就是我们取材的有利资源。

打造路基的好材料。

4.用于生产各种灰渣砖
煤渣砖是指以煤渣为主要原料，掺入适量石灰，石膏，经混合，压制成型或者蒸压而成的实心煤渣砖。

按着不同的养护工艺，可以分为蒸养煤渣砖，系经常压蒸汽养护制成的煤渣砖；蒸压煤渣砖，系经高压蒸汽养护制成的煤渣砖；以及自养煤渣转，系经自然养护制成的煤渣转。

灰渣的掺入量可以高达80%～90%，因此可以节约黏土，少占用农田和节约燃料等。

5.用于其他建材制品
前苏联成功研制了利用灰渣生产灰石微晶玻璃。

与普通矿渣微晶玻璃相比，利用灰渣生产的微晶玻璃不仅具有高强度和高硬度，耐
99.8%的H2SO4与35%的NaOH的溶液腐蚀，而且其耐磨性提高几倍。

三、生物质锅炉燃烧的灰渣特性
对于大多数生物质燃料，除了碳、氢、氧等组成的有机物以外，都含有一定量的无机元素，包括K、Cl、Si、Ca、Mg、Na、P、S等主要元素，以及Fe、Mn、Cu、Zn、 Co、 Mo、 As、 Ni、 Cr、 Pb、 Cd、 Hg等微量或痕量元素。

在生物质燃烧过程中，无机成分经历复杂的物理化学过程后所形成的残留物称为灰。

四、生物质灰渣的综合利用
据估计，植物每年贮存的能量相当于世界主要燃料消耗的10倍。

而作为能源的利用量还不到其总量的1%，最有可能成为21世纪主要的新能源之一。

利用生物质能源替代石油、煤炭和天然气等燃料生产电力，可减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源。

生物质能源主要有树皮，棕榈油，木片刨花，秸秆等。

在东南亚国家，棕榈油和树皮或者木片刨花按比例掺烧比较普遍。

在我国，秸秆，玉米芯和稻壳等是主要的燃料。

用生物质能源作为燃料，秸秆中硫含量仅为中质烟煤的十分之一，烟气中SO2的浓度完全可以满足国家的排放标准。

这不仅有利于人民群众的健康，而且是循环的、生态的，更能保护生态环境。

生物质灰渣的综合利用也越来越受到重视。

合理有效的进行灰渣的综合利用不但可以变废为宝，充分利用资源，而且还可以取得良好的经济效益和环境效益。

五、垃圾焚烧灰渣的特性
从焚烧系统中排出的炉渣、炉灰及烟气净化系统中排出的飞灰。

按GB18485-2001《生活垃圾焚烧污染控制标准》规定，焚烧炉渣可按一般固体废物处理，烟气净化系统产生的飞灰中重金属和二噁英的含量较高，属于危险废物，其他烟气净化装置排放的固体废物按
GB5085.3《危险废物鉴别标准》判断是否属于危险废物，如属危险废物，则按危险废物处理。

炉渣为垃圾燃烧后的残余物，其主要成分为MnO、SiO2 、CaO、 Al2O3 、Fe2O3以及少量未燃尽的有机物，废金属等。

炉渣热灼减率
≤5%
飞灰主要来自反应吸收塔的排出物和布袋除尘器收集的烟尘，其主要成分为CaCl2、 CaSO3 、SiO2、 CaO、 Al2O3、 Fe2O3等，另外还有少量的Hg、 Pb、 Cr、 Ge、 Mn、 Zn、 Mg等重金属和微量的二噁英等有毒有机物。

六、垃圾焚烧灰渣的综合应用
1.飞灰因为含有重金属不能做综合利用，工程中常采用水泥固化处理飞灰，飞灰被掺入水泥的基质中后，在一定条件下，经过一系列的物理、化学作用，使其在废物-水泥基质体系中的迁移率减小，另外还添加一些辅料以增进反应过程，最终使颗粒状的物料变成粘合的混凝土块，从而使大量的废物稳定化/固化，形成强度适中，抗渗性良好的固化体。

2.炉渣可以作为建筑材料,经过处理和筛选也可以作为制砖厂制砖材料。

参考文献：
[1]杨旭中、于长友《燃煤锅炉固体副产物处理手册》北京：中国电力出版社 2009,333,334,335
[2]《工业灰渣混凝土空心隔墙条板行业标准》JG3063-1999
[3]米铁．生物质灰化学特性的研究[J]．太阳能学报，2004，25(2)
[4]肖瑞瑞．不同生物质灰的理化特性[J]．太阳能学报，2011，32(3)：364．369．
[5] 李俊飞, 王德汉, 项钱彬．生物质气化灰渣的利用[J]．环境卫生工程，2006,14(2):4
[6]韩宗娜. 生物质燃烧电厂灰渣特性及其利用的研究[D]. 东南大学, 2012.
【作者简介】姓名：原晓鸿工作单位：青岛鸿瑞电力工程设计咨询有限公司职务：除灰设计咨询师。