循环流化床锅炉灰渣综合利用的分析

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  • 更新时间2018-05-21
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  【摘要】随着国家经济社会的高速发展,环境污染问题逐渐加重,各行各业在发展的同时也在积极探索着可持续发展的方式,因此本文针对锅炉灰渣的综合利用问题进行了深入的研究。在简单了解了循环流化床锅炉灰渣的特性后,有针对性的提出了几点锅炉灰渣的综合利用技术和手段,以期为灰渣的治理利用工作提供参考,丰富发展循环流化床中的技术。


  【关键词】锅炉灰渣;资源节约;化学利用


  中国作为煤炭资源大国,煤炭是中国的主要能源,在各行各业中都有着广泛的应用,但是一些不合理的资源利用手段给国家的生态环境发展带来了极大的危害。而且经过调查可知,国家每年的煤炭消费量已经达到了12亿吨,但是燃烧利用率却相对较低,大部分燃烧设备陈旧,造成了能源浪费和环境污染问题,因此循环流化床技术被提出,虽然在一定程度上减少了资源浪费,但其产生的灰渣还需要得到解决。


  一、循环流化床锅炉灰渣特性


  (一)物理特征


  循环流化床锅炉属于低温燃烧技术,在燃烧过程中需要应用到大量的脱硫剂,因此利用这种技术燃烧所产生的灰渣和普通灰渣存在着明显的区别,也正是因为如此,才让循环流化床锅炉灰渣具有一实际应用的价值。首先这种灰渣外形一般是呈现分散形式,并带有微细孔的深灰色或者棕褐色颗粒;此外,这种灰渣的底渣含碳量较低,飞灰的含碳量相对较大,在10%以上;而底渣和飞灰之间的比例取决于燃烧的煤炭种类,以及使用的脱硫剂等。


  (二)化学特征


  灰渣中含有烧粘土质材料,其化学成分中比重最多的有siO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO,因为脱硫剂的使用,让灰渣中具有了自硬性,没有经过熔化就不会出现软化和粘结的情况。如果在灰渣中加入水,就会发生反应生成氢氧化钙,因此可知,灰渣属于碱性物质,pH值可以保持在11.5-12.5之间,这也意味着灰渣中钙元素最多,也是会炸最为突出的特点。


  二、循环流化床锅炉灰渣的综合利用技术


  (一)在砖块生产中应用


  由上可知,高钙和自硬性是灰渣的主要特点之一,因此利用循环流化床中的锅炉灰渣可以生产出多种形式的砖块[1]。比如:煤灰水浸砖、免烧砖、烧结砖等。在这些砖块的生产中可以用到石灰水、煤灰、煤矸石灰渣以等,以免烧砖为例,免烧砖的生产过程最为复杂,对生产技术和专业的要求也相对较高,在免烧砖汇中利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣等作为主要原料,不需要经过高温煅烧就可以完成制作。免烧砖的特性是其他任何形式砖块都无法比拟的,使用相应的配方,按照固定的比例加入凝固剂和化学添加剂,保证砖块的粒度、湿度和混合程度都较为合理,达到最佳的可塑状态,在这种特殊的生产方式下,免烧砖本身的耐久性和强度都得到了提高,且具备抗风化和耐腐蚀等性能,不仅如此,免烧砖的外形完整、色泽均一,既可以作为装饰墙体,也可以作为清水墙,在未来能够成为取代粘土砖的新型产品。


  (二)在化学工业中应用


  在研究过程中会发现,灰渣的组成成分和填料相似,因此在探索灰渣的综合利用时,可以从灰渣的化学特征入手。以灰渣化学成分中的氧化钙为例,氧化钙本身就具有着增补的作用,将其应用到化学工业中,可以取代各种含有碳酸钙的元素,此外,二氧化硫也是灰渣中的主要成分,同时具有着增补的作用,因此可以在化学工业中让灰渣代替黏土和白炭黑等物质应用。合理利用会炸的化学特性,将其应用到化学工业中,能够有效节约资源,降低化学工业生产制造的成本,此外,还能够在循环流化床和化学工业之间形成产业链,实现资源的循环利用。在工业生产中最常用的就是矿物质元素,而矿物质元素本身会产生大量的废水、废气和废渣,因此必须要加以利用和处理,将这些废水、废气和废渣的剩余价值提取出来,应用到化学工业中,创造出更多的经济利润。以结晶氯化铝为例,结晶氯化铝的生产中就可以应用到灰渣,通过物理生产工艺对锅炉灰渣进行提取,得到结晶的氯化铝,将其作为原料,生产出固体聚合氯化铝,这种固体聚合氯化铝可以代替铝盐应用到是水资源的净化工作中。


  (三)在农业生产中应用


  除了上述内容之外,锅炉灰渣还能够在农业生产中起到一定的作用,由上可知,锅炉灰渣中含有大量的矿物质,因此可以利用灰渣对一些缺乏矿物质的土地进行改良,改变土地贫瘠的情况。灰渣中的成分还能够进行覆土造田,比如,利用灰渣中的钙镁离子,对土壤中的有机物质进行分解,提高土壤中的营养物质含量,还可以利用灰渣中的石煤渣和水反应能够释放热量这一化学特征,提高土壤的温度,促进农作物生长,同时还提高了农作物的抗病性。将灰渣应用到农业生产发展中,不仅是实现了灰渣的综合利用,同时也提高了國家的农业技术水平,为国家农产品竞争创造了良好的基础和条件[2]。


  总结:综上所述,循环流化床锅炉灰渣中包含了多种可再利用的物质,将这些物质合理应用到相关产业中能够有效提升其中的高效性和环保性,帮助行业发展,且对锅炉灰渣的再利用也符合国家可持续发展的行业理念。而随着循环流化床技术的推广,灰渣的产量会逐渐增加,因此必须要做好灰渣的综合利用,不断发展创新出全新的综合利用技术,带动经济发展,改善环境。


  参考文献: 

  [1]张许恭政.循环流化床锅炉灰渣综合利用[J].建筑工程技术与设计,2016(16). 

  [2]赵化鹏.浅谈循环流化床锅炉灰渣利用[J].工业b,2015(44):119. 

    作者:张宝祥