（火电厂）灰渣监测与综合利用.pdf

第八篇 灰渣监测与综合利用 第一章火电厂灰渣及其浸出溶液的监测 灰、 渣都是煤在锅炉中燃烧形成的残留物。灰进入烟气， 并被除尘器截留下来， 渣则 落入锅炉的底部。它们两者的组成很相似， 因此， 它们的特性统称为灰、 渣特性。 一、 灰、 渣的采样与制样 !“采样点的设置 （!） 干灰采样点设在除尘器下灰口处； （#） 湿灰采样点根据需要设在除尘器下灰口处、 灰沟或灰场； （$） 渣的采样点设在除渣系统出渣口处或堆渣场。 #“采样方法 灰、 渣样品应具有代表性， 采样时应考虑锅炉参数、 除尘器形式和煤种变化等因素。 如以灰场中灰样作为一单独样品， 应按网格布点采样， 设 % 和 2?。 二、 灰、 渣的监测方法 !(干灰的监测方法 （!） ./。 静置次数： “浸出特性测定， 静置约 # !()=， 固液相分层后即过滤：#灰水水质预 测， 在灰场内静置时间为 (、 3、 !、 7*2 等的分析参照能源部颁 布的 -.,*,$? 值、 总硬度、 酸碱度、 硫酸根、 氟化物、 砷化 物及 67 *、 6a 0、 6b *、 ?9 * 、 cd * 、 ;1 * 、 6e * 、 fg *等离子的测定。这些监测项目中的大 多数已在本书第三章中作过介绍。其它如总硬度、 硫酸根等的监测均可参阅原电力工业 部行业标准 火电厂水汽试验方法 进行。 （#） 数据质量控制。在进行灰浸出试验的同时， 采用浸取原水 （去离子水、 冲灰原水、 灰场水） 进行全程序空白试验， 用作浸出试验误差原因分析。 每个样品至少做三次平行浸出试验， 浸出液的各个监测项目均分析 * 次。在同一试 验室中对 ? 值测定的允许差不超过 h !i*? 单位； 各浸出离子按其浓度不超过下表中相 应的变异系数 （相对标准偏差） ! 值时， 取各次算术平均值报出试验结果。 表 ) j ,不同浓度范围的变异系数 ! 的规定值 浸出离子浓度范围 （%9k ( 和表 ( ; ( 中。 !“!# “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ 第八篇灰渣监测与综合利用 表 ! “ #某电厂漂珠的粒度分布 粒级 （! $） % !9/?929a89!79/b!9c?!9d9e!9) 含量 （-）)*./ *./0!.)#./*.)!#.).# !9/、 a89!、 ?9、 29 等 耐高温氧化物组成， 具有耐高温性能。 漂珠热导率较小， 与石棉粉热导率 .#4 ( .!+63 （$ 5） 相近。 漂珠除了具有优良的耐火、 保温性能外， 它还具有较好的耐酸性、 耐磨性及绝缘性。 /.粉煤灰的肥效性 粉煤灰是一种大小不等、 形状不规则的粒状体， 其中大部分为玻璃球体颗粒， 小部分 为蜂窝状颗粒， 孔隙率约为 0-左右。粉煤灰的粒径很小， 例如某电厂粉煤灰粒径为 # ( #!$ 者占 4!- ( 4*-， , #!$ 者占 !/- ( !4-， % #!$ 者占 4% 计）33 总钼 （以 ? 计）,$,$ 总硒 （以 a 计）, 总硼 （以水溶性 2 计） 敏感作物 抗性较强作物 抗性强作物 总镍 （以 bc 计） 总铬 （以 /d 计） 总铜 （以 /e 计） 总铅 （以 fg 计） 含盐量与氯化物 非盐碱土盐碱土 )$ （其中氯化物 ,$）*$ （其中氯化物 4$） 9:,$%$0%3 !“#$ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ 第八篇灰渣监测与综合利用 施用符合上述标准的粉煤灰时， 每亩累计用量不得超过 !“#$ （以干灰计） 。 为了更好地发挥粉煤灰的作用， %&()!) 农用粉煤灰中污染物控制标准 还作出 如下规定： （(） 粉煤灰宜用于粉质土壤， 矿质土壤不宜使用。 （*） 对于同时含有多种有害物质而含量接近本标准值的粉煤灰， 施用时应酌情减少用 量。 （!） 当粉煤灰污染物中个别元素超标时， 在相应减少粉煤灰的施用量后方能使用， 其 计算公式如下： !“+ !#$， % #% （* , !） 式中!“ % 元素超标的粉煤灰每亩允许施用量， #$； ! 标准规定的粉煤灰每亩累计施用量， #$； #$， % 粉煤灰中 % 元素的最高允许含量， -$.#$； #% 煤粉灰中 % 元素实测含量， -$.#$。 （/） 发现因施用粉煤灰而对农业环境造成污染、 影响农作物生长发育或农产品中有害 物超过有关标准时应停用。 三、 粉煤灰的综合利用 (0基本情况 我国燃煤电厂均设有贮灰场， 国家不允许电厂向江河湖海排灰。经过长期的努力， 我 国开发了粉煤灰的多种应用途径， 取得了良好的环境效益与一定的经济效益。 我国粉煤灰的利用很不平衡， 就全国来说， 其利用率大约为 /“1左右。 上海是我国电力部门中开展粉煤灰综合利用最好的地区。早在 (2) 年， 上海各电厂 排灰总量为 (/“0* 万 3， 而综合利用的灰量达 (“40 万 3， 其综合利用率为 )4041， 居全国 务省市的首位， 仅上海一市的用灰量就占当年全国电力系统用灰量的 (.(“。 各行业用灰量及其占总灰量的比率是： (） 建工用灰为 (40( 万 3， 占总用灰量的 (/0!1； *） 建材用灰为 4*0( 万 3 （水泥 *2 万 3， 墙体 *! 万 3） ， 占总用灰量的 /20*1； !） 筑路用灰为 !“0“ 万 3， 占总用灰量的 *0/1； /） 回填用灰为 “0 万 3， 占总用灰量的 “0)1； 4） 其它用灰为 )0 万 3， 占总用灰量的 )0/1。 从上海的用灰情况看， 粉煤灰作为建材及筑路材料， 其用量最大。 近年来， 用于修筑大坝及建设高速公路方面都已取得显著的成绩， 充分显示了粉煤灰 所具有的实际价值。 *0应用途径 粉煤灰的应用途径极其广泛， 所积累的经验也十分丰富。其主要应用途径是： （(） 粉煤灰用于农业。粉煤灰用于灰场造地还田、 农田改良土壤、 水稻育秧、 种植小 麦、 种植蔬菜、 用作肥料等。 !“#$ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第八篇灰渣监测与综合利用 （!） 灰渣用于生产水泥。这包括生产粉煤灰水泥、 粉煤灰低温水泥、 粉煤灰作水泥掺 合料、 液态渣水泥、 液态渣耐酸水泥等。 （“） 粉煤灰用于建筑工程。这包括粉煤灰作水工建筑物混凝土掺合料、 粉煤灰筑路、 灰渣制大型墙板、 粉煤灰作防水屋面保温层、 用于室内抹面等； （#） 灰渣做墙体材料。这包括生产粉煤灰蒸养砖瓦、 粉煤灰烧结砖、 粉煤灰与煤矸石 烧结砖、 粉煤灰泡沫保温砖、 液态渣炉灰砖、 粉煤灰陶粒、 粉煤灰密实砌块、 粉煤灰泡沫砌 块、 粉煤灰加气混凝土砌块等。 （$） 灰渣的其它应用。这包括粉煤灰选铁与选碳、 生产粉煤灰及液态渣铸石、 水泥速 凝剂、 粉煤灰磷细菌肥料、 石膏烟灰板等。 此外， 由粉煤灰中分离出来的漂珠用来生产各种耐火保温材料。 灰渣应用途径很多， 我国粉煤灰的综合利用率基本上呈逐年增长趋势。 %& ( %&% 年 $)*+ 及以上电厂粉煤灰利用情况参见表 ! , 。 表 ! , 我国 %& ( %&% 年 $)*+ 及以上电厂粉煤灰利用率 年份 项目 电厂数 （个） 装机容量 （*+） 燃煤量 （万 -） 灰渣 （万 -） 总量灰量渣量 综合利用 量 （万 -） 利用率 （.） %&%“!&!%&$!/$!)#%!0)%)1$ %&0)%“)!&%)!$&%!%/#$“/%#1! %&0%#!“%&$!%)%!/$&!%0#0%#&0%01 %&0!%#!“%!#%)“)/!#$!0#/#$%/1 %&0“%#!“#&%/“)%&!#%$0!)!“10 %&0#%#&#)“&%!0)/“&%!&)“#00/0/!)1! %&0$%$“#“$%#!)#“/&“!“)$“00!)1 %&0/%$0$%$)0%$&$#!“/)0$&/&$&!1 %&0%&$!#%0)“/#0)&#%$)/$&%!0!“1$ %&00%0#/%0)0!%&!$�/#%#!%!$1/ %&0&%&0/00#!%/#$/!%$#/0#%$)!$1 %&)!)“/$%!“&)/&$0&$00#%0)!/1$ %&%!)“0“!)!/%/0#0“/$/&%0!)!)!1) 表 ! , 0%&0“ ( %&% 年 $)*+ 及以上电厂粉煤灰利用分类 项目%&0“%&0#%&0$%&0/%&0%&00%&0&%&)%&% 建材 （.）$1/$1#/$1&$#1%#10#%10“&1“/1“$10 建工 （.）#1!01$1)1$#11!/1&%)1) !“#$ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第八篇灰渣监测与综合利用 项目!“#$!“#%!“#&!“#!“#(!“#!“#“!“)!“! 筑路 （*）#+#+!(+,!)+!%+&!&+!&+$!,+“!&+“ 回填 （*）,+)!,+!)+$,%+,!#+$)+),#+%,#+!$)+, 农业 （*）$)+“(+%,+$&+&“+%+$+$!)+)&+, 资源回收 （*）)+&)+(!+&)+“!+,!+!+!)+%)+& 其他 （*）)+%!+%+$)+,%+,$+),+)&+),+% 从上表可以看出， 我国粉煤灰利用率最高的为用于建材， 其次就是回填与筑路。 作为产灰的电力部门， 为用灰创造条件， 制定了有关政策与管理办法。 粉煤灰处置和综合利用的方针是： 贮用结合， 积极利用。在保证电厂安全经济运行、 满足环境保护要求的前提下， 因地制宜， 采用多种途径， 讲究实效， 提倡直接、 大量地利用 粉煤灰， 努力扩大利用面， 增加利用量， 提高利用率。 新建和扩建燃煤机组时， 对于有粉煤灰综合利用条件的， 应按照干灰干排、 粗细分排 和灰渣分排的原则， 设计粉煤灰的输送贮运系统， 并适当配备装灰机具和运灰车辆； 建设 贮灰场时， 应配备必要的控灰机具和车辆； 同时在贮灰场周围布置运灰道路； 对已开工、 尚 未峻工而未考虑综合利用的基建工程， 应追补有关项目。关于粉煤灰的具体应用， 请参阅 粉煤灰综合利用教材 ， 本书不再细述。 $+应用前景 灰渣特别是粉煤灰数量很大， 每年递增量也相当多， 应大力开拓大量用灰的新途径。 粉煤灰作为筑路材料， 已成为某些国家主要的灰渣综合利用途径之一， 技术上也比较 成熟。这方面值得我国借鉴。 美国修建的某机场跑道、 滑行道、 停机坪中大量利用粉煤灰作基层和底基层， 面积达 !() 万 -,， 厚度为 &+“ . (+,/-， 混合料由石灰、 水泥、 粉煤灰、 骨料所组成， 其中粉煤灰占 !,* . !%*。 法国用 #)*的粉煤灰及 ,)*的石灰混合料作水硬性胶凝性材料， 加上碎石和砂做道 路基层， 在混凝土路面中每立方米掺用粉煤灰 %) . ()01， 既改善了混凝土质量， 又节约了 水泥。 英国在建造高速公路中， 利用粉煤灰作路堤及结构回填所用粉煤灰量很大， 仅某快速 干道就用去粉煤灰 !) 万 2 以上。联邦德国在沥青混凝土路面中掺用粉煤灰量达 !%* . ,$*。 世界上不少国家正在大量推广振碾混凝土新技术， 粉煤灰的掺入量可达 ()*以上。 材料费可节约 ,)*， 整个混凝土路面的成本可降低 ,&*左右， 且路面质量良好。 我国在粉煤灰用于筑路方面也取得一些经验， 但总的来说， 用灰量还不多， 技术上还 比较落后， 运输上还存在较多问题， 但毕竟它显示了广阔的应用前景。随着我国高速公路 的迅速增多， 三峡工程及各地水利设施的建设， 粉煤灰的应用必定大有发展前途。 从我国的实际情况出发， 灰渣综合利用必须因地制宜， 广开门路。靠长距离运输来提 !“# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第八篇灰渣监测与综合利用 供灰渣是不现实的。作者认为我国灰渣的利用主要应考虑如下诸方面： （!） 首先是电力部门的各级领导要重视电力环境保护工作。电厂灰渣不是可用可不 用， 而是非用不可。在贮灰场地越来越紧张的条件下， 必须解决灰渣特别是粉煤灰的出 路。 （“） 电力部门要加强与建材、 农业等部门的联系， 尽可能为用