論火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐干爐渣經(jīng)濟(jì)化綜合利用的研究方向

摘 要：鍋爐底灰渣由鍋爐渣斗落到爐底排渣裝置上，通過(guò)一級(jí)干式排渣機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入渣倉(cāng)儲(chǔ)存，渣倉(cāng)內(nèi)的渣通過(guò)卸料機(jī)構(gòu)定期裝車(chē)外運(yùn)供綜合利用或運(yùn)至灰場(chǎng)碾壓貯存，電除塵、省煤器及SCR輸灰采用壓縮空氣濃相氣力輸送方式，利用輸灰程控，通過(guò)輸灰管線(xiàn)直至灰?guī)靸?chǔ)存和運(yùn)輸，定期裝車(chē)外運(yùn)供綜合利用或運(yùn)至灰場(chǎng)碾壓貯存。目前國(guó)內(nèi)爐渣及粉煤灰為實(shí)現(xiàn)綜合利用，已成為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的當(dāng)務(wù)之急。文章對(duì)火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐干爐渣經(jīng)濟(jì)化綜合利用指出了研究方向。

關(guān)鍵詞：鍋爐;干爐渣;綜合利用;經(jīng)濟(jì)化

一、 系統(tǒng)概述

某發(fā)電公司2*1000MW機(jī)組每臺(tái)爐干排渣系統(tǒng)設(shè)備的正常出力為9～11t/h，最大出力為40t/h。儲(chǔ)渣倉(cāng)為單倉(cāng)，渣倉(cāng)的有效容積應(yīng)大于300m3，鍋爐底灰渣由鍋爐渣斗落到爐底排渣裝置上，大的渣塊先進(jìn)行預(yù)破碎，灰渣在冷風(fēng)作用下充分燃燒并冷卻后落到一級(jí)干式排渣機(jī)上。高溫爐渣由排渣機(jī)送出，送出過(guò)程中，熱渣進(jìn)一步被冷卻成可以直接儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)睦湓缓筮M(jìn)入渣倉(cāng)儲(chǔ)存，渣倉(cāng)內(nèi)的渣通過(guò)卸料機(jī)構(gòu)定期裝車(chē)外運(yùn)供綜合利用或運(yùn)至灰場(chǎng)碾壓貯存，電除塵、省煤器及SCR輸灰采用壓縮空氣濃相氣力輸送方式，利用輸灰程控，通過(guò)輸灰管線(xiàn)直至灰?guī)靸?chǔ)存和運(yùn)輸，定期裝車(chē)外運(yùn)供綜合利用或運(yùn)至灰場(chǎng)碾壓貯存。

二、 爐渣與粉煤灰的主要成分及理化特性

（一）爐渣與粉煤灰的主要成分

爐渣與粉煤灰的主要成分為SiO2、AI2O3和CaO。其活性主要與CaO的含量大小有關(guān)，CaO含量越高，一般活性越好。

（二）爐渣的基本理化特性

爐渣的基本理化特性決定于煤炭的化學(xué)成分，尤其是其中礦物質(zhì)元素硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鈉、鉀、硫、磷等，這些元素在爐渣中以其氧化物的方式存在，其含量隨煤炭種類(lèi)的不同而有所變化，但其含量隨煤炭種類(lèi)的不同而有所變化，但其共同特征是SiO2和Al2O3的含量較大，約占60%～90%。

分析了爐渣的理化特性，對(duì)爐渣在各種方面的用途進(jìn)行總結(jié)，列出應(yīng)用方向。

三、 爐渣與粉煤灰的應(yīng)用方向

粉煤灰作為制水泥和混凝土的原材料，粉煤灰加氣混凝土是以粉煤灰為基本原料，配以適量的生石灰，水泥、石膏及鋁粉等添加劑制成一種輕質(zhì)混凝土建筑材料，粉煤灰摻量一般可達(dá)70%。用粉煤灰作混凝土摻和料，其要求粉煤灰有較高的質(zhì)量，如細(xì)度要大、活性要高、含碳量要低。要按用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596-2005試驗(yàn)檢測(cè)，其中關(guān)鍵的兩個(gè)指標(biāo)，水量比和活性指數(shù)不能太低。

用煤渣制備C50高性能混凝土和80MPa高強(qiáng)度混凝土，研究結(jié)果表明，磨細(xì)煤渣粉的活性很高，遠(yuǎn)超過(guò)Ⅱ級(jí)粉煤灰和礦渣，可用于制備高性能混凝土和高強(qiáng)混凝土。

用于工業(yè)鍋爐煤渣作水泥混合材，國(guó)內(nèi)一些水泥廠(chǎng)進(jìn)行過(guò)研究和實(shí)際使用，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。由于各個(gè)地方煤渣化學(xué)成分及含量不一致，各個(gè)地方生產(chǎn)水泥所用的其他原料化學(xué)成分也有差別。因此，根據(jù)不同地區(qū)煤渣情況和相應(yīng)的其他原材料情況，工業(yè)鍋爐煤渣作為水泥混合材料時(shí)有以下幾方面的作用。

代替礦渣作水泥混合材，生成普通425水泥，通過(guò)某廠(chǎng)的實(shí)驗(yàn)、研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明在礦渣短缺的情況下，以煤渣代替礦渣，同樣可以穩(wěn)定地生產(chǎn)425普通水泥和火山灰水泥，根據(jù)GB2847-81《用于水泥中的火山灰質(zhì)混合材料》中的要求，SO3含量未超過(guò)30%而燒失量>10%，這是由于煤渣中有未完全燃盡的碳所致。但是經(jīng)過(guò)燃燒室或高溫?zé)煔夥序v爐燃燒后，燒失量可降到10%以下，也符合GB2847-81要求。在以黃泥代黏土的水泥廠(chǎng)，用黃泥加煤渣代替黏土既可以減少用泥保護(hù)山地，同時(shí)又可以充分利用煤渣，變廢為寶。在這種情況下，煤渣還可以作為一種鋁質(zhì)校正原料，用以補(bǔ)充生料中AI2O3的含量，改善水泥安定性。實(shí)驗(yàn)表明，煤渣呈弱酸性，煤渣的弱酸性可以吸收熟料中的f-CaO，從而改善水泥安定性，另外煤渣易于磨粉，在水泥漿體中，由于煤渣形成的微小晶孔或毛細(xì)孔為f-CaO的膨脹制造了空間，所以使用煤渣做混合材料對(duì)改善f-CaO熟料的安定性尤為顯著。

四、 火力發(fā)電廠(chǎng)粉煤灰及爐渣經(jīng)濟(jì)化綜合利用的優(yōu)化改進(jìn)方案

目前國(guó)內(nèi)行業(yè)對(duì)電除塵、省煤器及SCR輸灰系統(tǒng)的方式主要以氣力輸灰為主，其方式造價(jià)成本、節(jié)能降耗、文明生產(chǎn)等方面，氣力輸灰方式還有明顯優(yōu)勢(shì)。通過(guò)輸灰管線(xiàn)直至灰?guī)靸?chǔ)存和運(yùn)輸，定期裝車(chē)外運(yùn)供綜合利用或運(yùn)至灰場(chǎng)碾壓貯存。爐渣處理較為簡(jiǎn)單，渣倉(cāng)儲(chǔ)存通過(guò)卸料機(jī)構(gòu)定期裝車(chē)外運(yùn)供綜合利用或運(yùn)至灰場(chǎng)碾壓貯存。

合理結(jié)合火力發(fā)電廠(chǎng)現(xiàn)有粉煤灰綜合利用渠道，對(duì)于干排渣鍋爐渣倉(cāng)進(jìn)行優(yōu)化改造，改造保留原裝車(chē)外用系統(tǒng)，增加磨渣粉系統(tǒng)，通過(guò)氣力輸灰輸送至灰?guī)炫c電廠(chǎng)粉煤灰混合分選，如圖1所示。從而達(dá)到集中綜合利用目的，在經(jīng)濟(jì)方面也能更大的體現(xiàn)出效益。針對(duì)目前的系統(tǒng)優(yōu)化可做深入的研究和分析，各個(gè)地區(qū)對(duì)粉煤灰和爐渣綜合利用的方式有所不同，隨之各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益也有所不同，在粉煤灰綜合利用充分的地區(qū)，完全可以在優(yōu)化設(shè)備，環(huán)境保護(hù)方面針對(duì)設(shè)備特性和綜合利用現(xiàn)有條件對(duì)設(shè)備進(jìn)行深度優(yōu)化來(lái)取得更高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

五、 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)粉煤灰及爐渣特性的分析及綜合利用渠道的總結(jié)，提出新思路結(jié)合當(dāng)前火力發(fā)電廠(chǎng)的現(xiàn)狀，對(duì)一些滿(mǎn)足集中合理化綜合利用的地區(qū)，提供更有經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化方向?yàn)檫M(jìn)一步調(diào)整整個(gè)粉煤灰、爐渣綜合利用提供一些幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]李洪，李清.珠海電廠(chǎng)的除灰渣系統(tǒng)的系統(tǒng)的設(shè)備與應(yīng)用[J].電力建設(shè)，2001（2）.

作者簡(jiǎn)介：張家玉，國(guó)家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司。