燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術(shù)及其發(fā)展前景淺析

楊倩+王剛

摘 要 粉煤灰是燃煤電廠鍋爐煙氣經(jīng)除塵器收集后獲得的細(xì)小飛灰和爐底渣，目前，粉煤灰綜合利用主要方式有生產(chǎn)水泥、混凝土及其他建材產(chǎn)品，在建筑工程、筑路、改良土壤、回填、生產(chǎn)生物復(fù)合肥，提取物質(zhì)實現(xiàn)高值化利用等，涉及建材、建筑、冶金、化工、農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域，粉煤灰以其低廉的價格、供需量逐漸取代市場上的膠凝材料和部分骨料，其較好的可利用性能有著較好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞 粉煤灰；固體廢棄物；應(yīng)用前景

中圖分類號：X773 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）02-0120-02

粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢棄物，以前由于我國欠缺粉煤灰綜合利用的技術(shù)，需要占用大面積的土地來解決粉煤灰堆存的問題，而防治粉煤灰貯存過程中的二次污染，常常又需要投入相當(dāng)大的資金和人力，處理不當(dāng)將造成嚴(yán)重的環(huán)境空氣和地下水污染。我國粉煤灰綜合利用經(jīng)歷了“以儲為主”、“儲用結(jié)合”、“以用為主”三個發(fā)展階段。近年來我國燃煤電發(fā)展較快，粉煤灰產(chǎn)生量逐年增加，“十五”末粉煤灰年產(chǎn)生量達(dá)3.02億噸，“十一五”末粉煤灰年產(chǎn)生量達(dá)4.8億噸，據(jù)預(yù)測“十二五”末粉煤灰年產(chǎn)生量將達(dá)到5.7億噸，綜合利用面臨的形勢十分嚴(yán)峻。由此，國家發(fā)展改革委等10個部門以聯(lián)合令形式發(fā)布了新修訂的《粉煤灰綜合利用管理辦法》，提出了拓展綜合利用領(lǐng)域的政策引導(dǎo)和鼓勵扶持重點。本文圍繞燃煤電廠粉煤灰產(chǎn)生量、綜合利用現(xiàn)狀及政策鼓勵的應(yīng)用前景做一定的分析，全面而系統(tǒng)的總結(jié)粉煤灰綜合利用途徑和先進技術(shù)，利于今后減少粉煤灰堆存、擴大粉煤灰綜合利用規(guī)模、提高技術(shù)水平和產(chǎn)品附加值。

1 燃煤電廠粉煤灰利用現(xiàn)狀

分析燃煤電廠粉煤灰現(xiàn)狀，需從燃煤電廠鍋爐以及排渣出發(fā)，例如本鋼發(fā)電廠，據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)發(fā)電機組臺數(shù)為3臺時，鍋爐產(chǎn)生的灰渣量為4萬噸，渣（主要為大顆粒狀燃燒煤殘留物、礦物渣等）為0.75萬噸，灰為3.25萬噸；當(dāng)機組臺數(shù)為12臺時，鍋爐產(chǎn)生的灰渣量為38.8萬噸，渣為6.35萬噸，灰為32.45萬噸。從數(shù)據(jù)顯示，如果燃煤電廠粉煤灰排放得不到有效的處理與利用，將給環(huán)境帶來很大的威脅，特別是現(xiàn)今為實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)與可持續(xù)發(fā)展，燃煤電廠粉煤灰的治理工作刻不容緩。

目前，上海作為發(fā)達(dá)城市，其燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術(shù)較先進，燃煤電廠粉煤灰綜合利用率連續(xù)多年超過100%，取得了令人矚目的環(huán)保效益、經(jīng)濟效益和社會效益。然而，對于大部分城鎮(zhèn)而言，燃煤電廠粉煤灰還沒能得到有效的利用。例如本鋼發(fā)電廠位于我國遼寧省本溪市，本溪市環(huán)境質(zhì)量受燃煤電廠粉煤灰嚴(yán)重污染；我國貴州省也是用煤大省，其每年產(chǎn)生成百上千萬噸的粉煤灰，因此粉煤灰的有效處理顯得尤為重要。

燃煤電廠粉煤灰資源化存在重要的制約因素：我國粉煤灰綜合利用技術(shù)欠缺，應(yīng)用領(lǐng)域不夠廣泛，如僅僅把粉煤灰拿來鋪路或作為水泥的生產(chǎn)原料；我國各省各燃煤電廠燃煤煤質(zhì)不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的粉煤灰品質(zhì)有差異，因此對于滿足各種工況的燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術(shù)較困難；技術(shù)人才缺乏也是一個重要的原因。因此燃煤電廠粉煤灰缺乏綜合治理具有多方面的原因。

2 燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術(shù)以及展望

針對燃煤電廠粉煤灰綜合利用率低、資金投入不足、技術(shù)和人才缺乏等現(xiàn)狀，作者提出相應(yīng)的積極應(yīng)對方案，積極地促進燃煤電廠粉煤灰的資源化，使得粉煤灰真正為人們所用，實現(xiàn)資源的二次利用。對于大型的燃煤電廠而言，應(yīng)該考慮將燃煤電廠粉煤灰直接運向水泥廠和一些建筑行業(yè)，過程中產(chǎn)生的費用相對于花錢治理環(huán)境的費用是少的。國家根據(jù)燃煤電廠粉煤灰提出了一定的方案，例如在建筑行業(yè)，粉煤灰摻量可以為水泥重量的15%到17%之間，因此燃煤電廠粉煤灰可轉(zhuǎn)化為二次資源，得到有效的利用。

燃煤電廠粉煤灰用于混凝土中，可提高混凝土的可泵性，也能使得新澆灌的水泥混凝土的水化熱降低，例如普通混凝土最高溫度為34.2℃，到達(dá)該點溫度值為37小時，經(jīng)歷時間為5小時，增加的溫度為19.2℃，而使用粉煤灰后的混凝土溫度最高位31.6℃，經(jīng)歷時間為3.5小時，增加溫度為14.9℃。而且，粉煤灰還可提高混凝土的抗?jié)B性。粉煤灰良好的可利用性，將逐漸的應(yīng)用于在各行各業(yè)中，特別是廣泛地應(yīng)用在筑路、粉煤灰蒸壓混凝土砌塊（蒸壓磚）和水泥等的生產(chǎn)過程中。

“十一五”期間我國粉煤灰利用率為67%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國等發(fā)達(dá)國家，我國現(xiàn)行的《粉煤灰綜合利用管理辦法》中明確說明“鼓勵對粉煤灰進行高附加值和大摻量利用。包括支持發(fā)展高鋁粉煤灰提取氧化鋁及相關(guān)產(chǎn)品；支持發(fā)展技術(shù)成熟的大摻量粉煤灰新型墻體材料；鼓勵利用粉煤灰作為水泥混合材并在生料中替代粘土進行配料；鼓勵利用粉煤灰作商品混凝土摻合料等?！?/p>

燃煤電廠粉煤灰的有效的綜合治理，還可解決粉煤灰堆存占用土地資源的問題，緩解貯存過程中的二次污染，而且適宜的粉煤灰綜合利用技術(shù)，能夠提煉出粉煤灰中少量的微量元素，這些元素可能對農(nóng)作物生長有利。另外，粉煤灰中含有的炭珠、鐵珠等物質(zhì)可通過回收再利用，可作為輕質(zhì)保溫盒耐火材料。因此燃煤電廠粉煤灰的綜合利用技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用情景。

當(dāng)然，要更好地解決燃煤電廠粉煤灰問題，需要國家政策導(dǎo)向、政府部門及各發(fā)電企業(yè)等各方的協(xié)調(diào)和配合，積極地重視燃煤電廠粉煤灰可能帶來的環(huán)境影響，大量的引進人才和設(shè)備，解決適應(yīng)我國國情的燃煤電廠粉煤灰問題。

燃煤電廠粉煤灰一旦得到治理，那么占用的大量土地能夠騰出來，減小環(huán)境影響，實現(xiàn)巨大的環(huán)保效益、經(jīng)濟效益和社會效益。由于我國社會經(jīng)濟發(fā)展的需要和能源結(jié)構(gòu)的特點，勢必在今后的一段時間或很長時間內(nèi)仍將大力發(fā)展燃煤電廠，因此粉煤灰的產(chǎn)量肯定是巨大的，把燃煤電廠粉煤灰資源化，使其可二次利用，是今后相關(guān)燃煤電廠亟待解決的問題，燃煤電廠粉煤灰的綜合利用，將極大的推動生產(chǎn)力的發(fā)展，對促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展以及緩解當(dāng)?shù)赝恋刭Y源緊張等局面有著重要的意義。

3 結(jié)束語

燃煤電廠粉煤灰作為一種固體廢棄物，廣泛地存在于燃煤電廠旁邊，由于我國處理粉煤灰技術(shù)欠缺，導(dǎo)致粉煤灰大量的堆積，污染環(huán)境，發(fā)電企業(yè)為解決固體廢物的貯存和處置，常常需要投入大量的資金和人力，而隨著燃煤電廠發(fā)電量的增加，產(chǎn)生的粉煤灰量也每年成百上千萬噸的增加，若不能很好地綜合利用，粉煤灰堆存將占用大量土地，極大地制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展、污染當(dāng)?shù)丨h(huán)境，合理的綜合利用燃煤電廠粉煤灰，是現(xiàn)今亟待解決的問題。本文綜合性的闡述了燃煤電廠粉煤灰的綜合利用途徑，如用于筑路、水泥、建工、建材等行業(yè)，采用清潔化生產(chǎn)方式使得燃煤電廠粉煤灰資源化，通過引進人才和設(shè)備，積極的研究和解決燃煤電廠粉煤灰處理問題等，先進的粉煤灰綜合利用技術(shù)，將帶來巨大的環(huán)保效益、經(jīng)濟效應(yīng)和社會效益，能夠一定程度上促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展以及緩解土地資源緊張等局面，因此燃煤電廠粉煤灰的綜合治理有著極其重要的意義。

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