燃煤电厂粉煤灰综合利用现状及发展建议--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

燃煤电厂粉煤灰综合利用现状及发展建议

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：曹海波

[导读] 摘要：我国是产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料的国策在长时间内不会改变。

        山西漳山发电有限责任公司 046011
        摘要：我国是产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料的国策在长时间内不会改变。燃烧1t原煤，生产粉煤灰250～300kg。在目前环保压力日趋加大，固废处置问题突出，电力行业传统煤电企业经营形式日趋严峻的局面下，固废处置尤其是燃煤后产生的粉煤灰在煤电企业生产经营活动中越发重要和紧迫。为了更全面了解我国粉煤灰综合利用现状，改善我国粉煤灰综合利用情况，本文对燃煤电厂粉煤灰综合利用现状及发展建设进行分析。
        关键词：燃煤电厂；粉煤灰；综合利用现状；发展建议
        1粉煤灰储存方式
        1.1露天堆放储存
        粉煤灰早期储存方式常采用露天堆放储存，该储存方式投资少、操作简单，但需要占用大量的土地资源，且易造成环境污染，并且影响粉煤灰的质量，储存的粉煤灰在风吹、日晒、雨淋的影响下改变其品质，严重时甚至失去其使用和销售价值。
        1.2钢构棚储存
        随着国家对环境保护的要求，尤其在北方地区，每年进入冬季后都要对和建筑相关行业进行限产，粉煤灰作为建材的原材料也出现了滞销。露天堆放储存方式改为建设钢构棚储存粉煤灰，仍然不能有效解决占用大量土地问题，环境污染问题虽然有所改善，但不能从根本上解决粉煤灰的有效增量储存问题。
        1.3小型储料仓及中型储料仓
        除上述两种粉煤灰储存方法外，目前国内外中小粉煤灰用户采用最多的就是建立钢板仓进行储存。
        1）小型储料仓。小型储料仓结构简单，容积较小、不需要保温层；粉煤灰在仓内存放时间很短，甚至不存放，只将它作为一个过渡仓用，仅仅用于缓冲运输车辆与搅拌设备生产能力之间的矛盾。这种类型的储料仓多配备在移动式或小型固定式搅拌设备上，对粉煤灰的储存使用价值不高。
        2）中型储料仓。这种类型的储料仓结构较为复杂，有一定的保温性能要求，同时储料仓的容积也相应较大，主要用于缓冲运输车辆与搅拌设备生产能力之间的矛盾；当搅拌设备拌和出成品料后，用料部门又暂时无法摊铺时，起短期存放混合料的作用，但仓库的密闭性不够，仅适于3000m3以下的储存，不适用于粉煤灰的长期储存。
        1.4大型储料仓
        大型储料仓结构复杂，保温性能要求高，粉煤灰可长时间储存，主要用于储存成品料，解决运输车辆与搅拌设备之间的矛盾。对于超远距离和特殊要求的场合，其作用尤为突出。大型储料仓以钢板仓最为流行，钢板仓主要分为以下两种：即波纹板拼装（装配式）钢板仓和螺旋卷边式钢板仓；一般单仓储量达1~5万m3。
        2粉煤灰利用现状
        2.1粉煤灰理化特性
        粉煤灰化学成分主要为氧化硅、氧化铝及氧化铁，此外还有未燃尽的碳粒、CaO，以及少量的MgO，Na2O，K2O，SO3等。粉煤灰具有形态效应、火山灰效应和微集料效应。其自身没有塑性，是高度分散的固相集合体。煤中灰分在高温熔融，随烟气排走，骤然冷却呈玻璃体状，具有较高的潜在活性。所以粉煤灰外形呈灰白色，具有较大内表面的多孔结构，多半呈玻璃状。绝对密实状态下1800~2400kg/m3。堆积容量（表观密度）-自然松散状态下，一般550~800kg/m3。空隙率60%~75%。
        2.2粉煤灰利用途径
        2.2.1粉煤灰用作筑路材料
        粉煤灰筑路用量巨大，只要抓住机遇，一次就可达几十万吨到上百万吨。这项应用技术成熟，已为公路设计和施工单位普遍接受。在高速公路使用粉煤灰回填路基和做地基层，可降低工程造价，保证工程质量，节省大量土地资源，还能使灰坝腾出库容，重复利用，减少污染，改善环境。
        2.2.2粉煤灰掺入混凝土
        混凝土掺用粉煤灰，尤其大浇筑量混凝土掺用粉煤灰，可以减少水化热延长凝结时间，改善抗渗性能，同时还能降低水、沙子用量，具有提高质量和经济效益的双重功效，是一种具有较高技术含量的利用方式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2.2.3粉煤灰用于水泥生产
        水泥企业是粉煤灰企业长期稳定的客户。水泥熟料掺灰比例可以高达20%~30%，是附加值较高、利用量较大的一种利用方式，可大大降低水泥生产成本，提高水泥企业的经济效益。
        2.2.4粉煤灰作为原材料生产混凝土砖块
        粉煤灰砖块是以粉煤灰、石膏、水泥为主要原料生产的多孔轻质建筑材料，可以制成不同容量、不同规格的产品，具有轻质、隔热、耐火、易切、易钻等优良性能。是利用技术含量最高，经济效益、社会效益最好的项目。这种产品在中小城市推广应用不是很好，除了高层建筑相对偏少的原因外，更主要的还是人们的观念转变不够和政府的调控力度不够。
        3我国粉煤灰综合利用现存主要问题
        我国在粉煤灰的利用过程中主要面临市场、技术、区域不平衡、政策等问题。（1）粉煤灰产地和市场存在地理隔离我国燃煤电厂分布最密集的地区为西北地区，由于西电东送、特高压输电等能源政策进一步加大了西北地区燃煤发电比重。而粉煤灰的主要消纳场地为中东部地区，由于运输经济半径（300km），将粉煤灰运输到中东部不满足经济性，因此海量粉煤灰被滞留在西北地区无法得到利用，带来显著的负面影响。
        （2）已有综合利用途径单一，存在利用淡季已有的可大量综合利用粉煤灰途径都只有建材与基建，但由于运输成本的限制，使得粉煤灰只能在产生地周围进行消纳。每年呈现出明显的季节性利用规律，即每年的冬季及雨季为粉煤灰的利用淡季：冬季由于环境压力，制砖水泥等粉煤灰传统消纳单位停产减产，对粉煤灰的需求量骤减，造成电厂粉煤灰的滞留堆积；雨季受天气影响，粉煤灰综合利用率偏低。
        （3）高附加值利用技术存在瓶颈粉煤灰高附加值利用现面临技术成本高、产生二次污染、受限于粉煤灰特性、技术有待进一步优化等问题，因此在实际中难以实现产业化应用。
        （4）粉煤灰综合利用标准体系不完备我国粉煤灰综合利用相关标准主要集中在传统建材利用方面，而缺少在分类、高价值产品及非建材利用方面（环保、农业、填埋等方面）的标准，因此在其余领域粉煤灰的综合利用缺少技术指导
        和规范，不利于粉煤灰的综合利用。
        （5）缺少操作性更强、强制性应用的政策现政府对于粉煤灰综合利用的决策缺少更为实际的支持手段，再加上各产灰单位对于开拓新工艺的积极性不高，造成了当下粉煤灰综合利用技术缓慢的提升。
        4结论
        我国是世界上粉煤灰产量和未利用量最多的国家，平均每年有2亿吨新产生的粉煤灰堆存在灰场无法得到综合利用，并且对环境及社会带来风险。我国粉煤灰综合利用在应用途径、相关专利、相关政策的现状主要为：
        （1）我国粉煤灰平均综合利用率为70%，主要应用在建材行业中，与其他发达国家相比，在道路方面、矿坑回填方面的应用率偏低。西部地区由于粉煤灰产量大、建材行业需求降低造成粉煤灰综合利用远低于全国水平。
        （2）我国在粉煤灰方面制定的标准所涉及的指标范围和指标限值同国外发达国家相比偏松，涉及领域多为传统的建材和基建，并不能很好地指导粉煤灰在其他领域的应用。
        （3）在相关政策上我国目前存在以下问题：产灰企业缺少主观能动性；现政策大多是鼓励利用粉煤灰，缺乏强制性；固废利用信息不透明；政府缺少更为实际的支持手段。粉煤灰作为可综合利用的固体废弃物，其综合利用途径广泛，且扔在不停的开拓中。各产灰用灰单位应结合粉煤灰自身的特性、当地市场需求、工艺特性、经济成本、环保要求等条件积极主动分析选择最适的综合利用途径。同时各地方政府因地制宜出台适用于当地的粉煤灰综合管理办法，尤其是西北地区更好地引导粉煤灰的综合利用，实现经济、社会、环保的共同效益。
        参考文献：
        [1]杨倩，王刚.燃煤电厂粉煤灰综合利用技术及其发展前景浅析[J].硅谷，2014，7（02）：120-121.
        [2].我国粉煤灰综合利用管理情况[J].节能与环保，2013（06）：30-31.
        [3].新规出台粉煤灰利用又迈新步[J].现代工业经济和信息化，2013（07）：20-21.
        [4].新版粉煤灰综合利用管理办法发布[J].福建建材，2013（03）：47.