摘 要:鍋爐底灰渣由鍋爐渣斗落到爐底排渣裝置上,通過一級(jí)干式排渣機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入渣倉儲(chǔ)存,渣倉內(nèi)的渣通過卸料機(jī)構(gòu)定期裝車外運(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,通過輸灰管線直至灰?guī)靸?chǔ)存和運(yùn)輸,定期裝車外運(yùn)供綜合利用或運(yùn)至灰場(chǎng)碾壓貯存。目前國內(nèi)爐渣及粉煤灰為實(shí)現(xiàn)綜合利用,已成為關(guān)系國計(jì)民生的當(dāng)務(wù)之急。文章對(duì)火力發(fā)電廠鍋爐干爐渣經(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)渣倉為單倉,渣倉的有效容積應(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?,然后進(jìn)入渣倉儲(chǔ)存,渣倉內(nèi)的渣通過卸料機(jī)構(gòu)定期裝車外運(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,通過輸灰管線直至灰?guī)靸?chǔ)存和運(yùn)輸,定期裝車外運(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,其含量隨煤炭種類的不同而有所變化,但其含量隨煤炭種類的不同而有所變化,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,國內(nèi)一些水泥廠進(jìn)行過研究和實(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,通過某廠的實(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,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)。通過輸灰管線直至灰?guī)靸?chǔ)存和運(yùn)輸,定期裝車外運(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,渣倉儲(chǔ)存通過卸料機(jī)構(gòu)定期裝車外運(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)電廠現(xiàn)有粉煤灰綜合利用渠道,對(duì)于干排渣鍋爐渣倉進(jìn)行優(yōu)化改造,改造保留原裝車外用系統(tǒng),增加磨渣粉系統(tǒng),通過氣力輸灰輸送至灰?guī)炫c電廠粉煤灰混合分選,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)化來取得更高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
五、 結(jié)語
通過對(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)電廠的現(xiàn)狀,對(duì)一些滿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,國家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司。