燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術及其發展前景

李政軒

大唐國際發電股份有限公司，北京 100020

當今，社會經濟發展質量顯著提高，人們對燃煤電廠的實際運行效率提出了更高的要求，使其粉煤灰綜合利用技術面臨嚴峻的挑戰與考驗。當前形勢下，必須精準把握燃煤電廠粉煤灰綜合利用的核心環節與關鍵步驟，綜合施策，全面提升其粉煤灰的綜合利用價值。

1 燃煤電廠粉煤灰綜合利用的重要性

燃煤電廠是現代經濟社會高效穩定運行的關鍵保障，是制造電力能源、輸送電力能源、保障電力能源的重要載體，在當前保經濟、穩發展等方面扮演著不可替代的關鍵角色。粉煤灰是燃煤電廠的主要固體廢棄物類型之一，若處置不當，極易對自然生態環境造成二次污染。近年來，國家相關部門高度重視燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術的應用與創新，在粉煤灰綜合利用標準化、綜合利用過程規范化、利用效果評價系統化等方面制定并實施了一系列重大方針政策，為新時期廣大燃煤電廠高質高效地實施粉煤灰綜合利用提供了基本遵循與導向，在全面有效解決粉煤灰無序堆放、充分挖掘實現其經濟價值等方面取得了令人矚目的現實成就，為“以用為主”的粉煤灰綜合利用體系注入了強大動力[1]。同時，廣大燃煤電廠同樣在創新粉煤灰利用模式，優化粉煤灰利用技術應用控制等方面進行了積極探索，構建形成了針對性強、綜合性突出的粉煤灰綜合利用技術框架，經濟效益不斷提升。盡管如此，受粉煤灰年產生量等主客觀多方面要素的影響，當前燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術應用中依舊存在諸多短板，對《粉煤灰綜合利用管理辦法》的執行與落實存在欠缺，產品附加值相對較低，阻礙著燃煤電廠粉煤灰綜合利用的可持續發展道路，廣大燃煤電廠必須對其給予高度重視。上述背景下，深入探討燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術的相關策略，具有極為深刻的現實意義。

2 燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術的應用

2.1 粉煤灰在現代建筑材料中的應用

粉煤灰可在新型墻體及裝配式建筑中進行應用。與黏土等材料相比，粉煤灰在具有類似化學成分的同時，還具有其所不具備的多項優勢特征，可與其他類型的建筑原材料搭配制作建筑工程中的水泥。在當前技術條件下，基于粉煤灰綜合利用技術，已經先后研制出硅酸鹽水泥、硅酸三鈣水泥、硫酸鋁酸鈣水泥等類型的水泥，不僅充分彰顯了粉煤灰的再利用價值，還為建筑工程提供了更豐富的水泥類型。同時，粉煤灰還可制作建筑工程中普遍會到的粉煤灰磚和砌塊等，在特定加工制作技術方法的支持下，以粉煤灰為主要原料，選擇相應的膠凝材料、外加劑等，形成相應的建筑材料[2]。通過粉煤灰綜合利用得到的建筑材料不但制作成本低，而且導熱系數小、重量輕。

2.2 粉煤灰在道路工程中的應用

隨著現代綜合利用技術方法的創新發展，粉煤灰同樣被廣泛應用于道路工程建設全過程。一方面，粉煤灰可在水泥砼路面建設中替代傳統水泥，在有效壓縮道路工程經濟成本支出的基礎上，控制混凝土的初始坍落度，延長混凝土的初凝時間，降低水泥砼路面出現收縮裂縫的概率，確保道路工程的抗壓強度等技術參數指標。另一方面，粉煤灰可用于路面面層部分，充分發揮其含水量大、剛度大、穩定性突出等優勢，防范路面低溫縮裂問題。此外，粉煤灰還可應用于制作二灰或三灰填筑構造物臺背，處理橋頭跳車問題。

2.3 粉煤灰在農業上的應用

粉煤灰疏松多孔，在保水性、透氣性等方面的利用價值相對優越，在農作物種植等農業生產中，可有效改善土壤結構，提高土壤孔隙度，將土壤膨脹率等參數指標控制在一定范圍內，防止土壤板結干裂，并實現土壤水分、養分、熱量的有效銜接。粉煤灰可調整土壤酸堿度，改良土壤化學成分。有研究表明，當粉煤灰用量保持在5%～15%時，隨著其用量的提高，農作物中的鐵濃度、鋅濃度等呈現出顯著降低的趨勢，可有效降低與防范植株毒害癥狀。當前粉煤灰綜合利用技術日趨體系化，科研單位已經先后研制出基于粉煤灰的磷肥與硅復合肥等[3]。

2.4 粉煤灰在環保與化工方面的應用

現代生態環境保護理念的持續深化，使燃煤電廠粉煤灰的應用覆蓋領域更為寬泛，在環保工程方面的應用價值倍加凸顯，可實現“以廢治廢”的預期效果。粉煤灰是燃煤電廠特定生產條件下排出的廢棄物，屬于有毒有害物質類型范疇。粉煤灰表面積相對較大，吸附效果相對較好，具有較為顯著的綜合利用價值，因此可在“變廢為寶、化害為利”的原則指引下，實現其資源化轉化。粉煤灰可有效去除富營養型湖泊表層水和間隙水中的磷酸酶，可用于多類型的工業廢水凈化與治理，降低廢水中污染物、懸浮物的含量。

2.5 粉煤灰在礦山填充中的應用

粉煤灰的基本構成物質具備良好的機械性能、抗壓性能、絕緣熱性能等，可用于制作經濟成本相對較低的填料，用于礦山填充，防范與解決礦山開采過程中常出現的地面塌陷等問題。從技術角度來看，粉煤灰可充分發揮出“微集料”的作用，優化礦山填充結構，達到礦區環境保護及土地資源再利用的雙重目的。在實踐領域，有燃煤電廠及相關科研單位開展了濕排灰和干排灰的應用探索，形成了以取代系數為基本約束條件的超量取代法等技術方法[4]。

3 優化燃煤電廠粉煤灰綜合利用總體成效的對策

3.1 積極引進現代化綜合利用技術方法

現代科學技術的快速發展為燃煤電廠粉煤灰綜合利用及資源轉化提供了更為豐富的技術手段，使相關技術人員在綜合利用工具等方面的選擇更加靈活，也使傳統模式下難以完成的粉煤灰綜合利用任務具備了更強的可操作性。因此，技術人員應積極運用現代綜合利用技術方法，深挖燃煤電廠粉煤灰的現實價值優勢，實現固體廢棄物資源的二次利用，制訂切實可行的資源化轉化利用方案，將精細化、集約化、生態化的綜合利用技術理念融入粉煤灰綜合利用的全過程。

3.2 提高粉煤灰綜合利用技術人員的綜合素養

在燃煤電廠粉煤灰綜合利用過程中，相關技術人員的關鍵地位不言而喻，是執行粉煤灰綜合利用技術工藝，優化粉煤灰綜合利用理念的直接實施者與操作者，其綜合素養的高低與粉煤灰綜合利用成效密切相關。燃煤電廠應定期組織粉煤灰綜合利用技術人員參加專項培訓與學習，邀請行業專家及領軍人物為其講解新形勢下粉煤灰綜合利用技術的最新發展動態與趨向，全面系統掌握粉煤灰綜合利用的技術理論，在粉煤灰摻量計算等方面取得新的突破，開辟更多的粉煤灰現實應用領域。

3.3 完善粉煤灰資源化技術體系

在今后的燃煤電廠粉煤灰綜合利用過程中，應將提高粉煤灰綜合利用率作為主要出發點，對燃煤電廠的既有鍋爐燃燒系統進行升級改造，提高其自動化、智能化、數字化水平，與粉煤灰的綜合利用進行有效銜接，提高鍋爐燃燒系統與綜合利用加工系統之間的交互性。改變基于傳統理念與體系構造的集灰和排灰系統，配置性能相對穩定的多級靜電除塵器，充分確保所排出粉煤灰的原有形狀特征，從而為后續綜合利用創造良好條件。相關研究人員應深入開展粉煤灰形態、成分及物理特性的研究，以控制與分析粉煤灰物理與化學性質為驅動，改善粉煤灰工程性質。

4 結束語

綜上所述，受技術方法、電廠管理、綜合利用模式等要素的影響，當前燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術應用中依舊存在諸多薄弱環節，阻礙著粉煤灰實際利用價值的優化提升。因此，技術人員應該從燃煤電廠運行的客觀實際需求出發，充分遵循粉煤灰綜合利用技術的基本原理與規律，創新粉煤灰綜合利用模式，優化粉煤灰綜合利用流程，為全面提升粉煤灰再利用的經濟價值奠定基礎，為實現燃煤電廠質效同步提升保駕護航。