说说脱硫粉煤灰与脱硝粉煤灰

粉煤灰掺入在混凝土中不但可以改善拌合物的和易性，降低

水化热，减少干缩，提高混凝土的抗裂能力，而且与水泥水化产

物二次反应可以提高混凝土后期强度，改善混凝土。但随着环保

力度的加大，要求燃煤电厂的S()2和NO,等实行“超低排放”和"近

零排放”，使得脱硝脱硫技术在全国范围内普及，粉煤灰的质量

发生不容忽视的变化。

(-)脱硫粉煤灰

国内脱硫工艺主要采用炉内喷钙/炉后增湿活化与一体的干

法脱硫工艺，该法主要分两个阶段，第一阶段是以石灰石作为吸

收剂，将其磨细喷入炉膛上的高温区(900C〜1250C),石灰石

受热分解。分解形成的CaO在悬浮状态下与SO2、S03和反应生

成固态的硫酸钙；第二阶段是在炉膛内没有完全反应的石灰与与

活化器上部喷入的雾化水反应生成氢氧化钙。后者在与烟气中的

剩余的SOZ反应，生成固态的亚硫酸钙，部分亚硫酸钙会被氧化

成硫酸钙，最终与粉煤灰一起由电除尘器收集下来。

(1)脱硫灰用于混凝土会带来什么后果

由于各电厂脱硫工艺和煤质不同，脱硫灰成分不固定，因此

使用脱硫灰，混凝土不一定缓凝。而当脱硫灰中亚硫酸钙占的比

例高时，会造成水泥和外加剂的相容性变差，混凝土安定性下降，

干缩增大，混凝土出现缓凝现象，缓凝时间超过48小时，甚至更

长。而且混凝土的后期强度还可能降低。有资料表明，当亚硫酸

钙含量达到60%时，脱硫灰会使混凝土90d强度降低lOMPao

（2）如何鉴别脱硫灰

由于脱硫灰是烟尘中的细灰和氧化钙发应生成的以石膏为主

的产物，因此其外观颜色浅，手感比粉煤灰细腻。又因为其中含

有氧化钙，将其放入器皿中，稍加水搅拌，滴入酚陋溶液呈碱性，

酚酸变红。而且因氧化钙（石灰），石灰与水反应是放热过程，

水温会上升。又因其主要成分是石膏，这种灰放在空气中若干天

就会发硬。脱硫灰目前主要用作水泥的调凝剂，但许多时候粉煤

灰供应商也把它运到搅拌站，当做“粉煤灰”使用。

（3）怎么鉴别脱硫灰是否含有亚硫酸钙

用酚献检验，此方法只能鉴别是不是脱硫灰，但不能鉴别这种灰

是否可以采用。鉴别方法如下表。

亚硫酸钙硫酸钙

微溶于水不溶于水

亚硫酸钙+水+盐酸T放出刺激性气味（S03）硫酸钙+水+盐酸（无反应）

品红试纸褪色无反应

此种方法适用于混凝土生产企业，操作方便快捷，可定性鉴

别脱硫灰（脱硫石膏）中是否含有亚硫酸钙。为安全起见，建议

检测时放出刺激性气味的“粉煤灰”不要验收入仓。

（4）脱硫灰造成混凝土结构缓凝的对策

使用脱硫灰的混凝土如果缓凝超过48小时，后期强度可能会

降低（粉煤灰中亚硫酸钙含量不同，对强度影响也不同），若是

墙、柱结构，建议拆除返工，因为墙、柱不仅要承受本层荷载，

还要承受上部各层的荷载。28d后强度不合格加固费用更高。

若脱硫灰掺量很小，混凝土缓凝时间又不长，工程可待混凝

土养护到600c・d时;采用回弹等非破坏检测鉴定是否需要加固

处理，技术人员认真做好每天气温记录为计算°C-d值提供可靠

依据。

引起混凝土严重缓凝的脱硫灰，应尽快从储仓中清除，因为

这种灰很黏，时间久了会结硬造成清仓困难。

游离氧化钙（f—CaO）和CaSO3是影响脱硫粉煤灰安定性的主

要因素。当脱硫粉煤灰中f-CaO含量较高时，在水存在的条件

下，经过长期的水化过程，将有大量的Ca（OH）2不断生成，在该

过程中粉煤灰的体积持续膨胀，并释放出大量的热，粉煤灰的安

定性将受到破坏。

掺脱硫粉煤灰混凝土的28c1抗压强度随着掺量的增加逐渐下

降，当掺量为20%时，混凝土28d的抗压强度略高于空白混凝土

28d的强度，表明脱硫粉煤灰以一定量掺加用作混凝土掺合料是

可行的。

（-）脱硝粉煤灰

选择性催化还原脱硝机理如下：在催化剂的催化作用下，向

温度280°。〜420℃的烟气中喷入还原剂（NM或尿素等），将NO.

还原成对环境无害的必和Il20o

烟气脱硝反应过程如下：

4NH3+4N0+02->4N2+6H20(NH3为还原剂)

NO+CO(NH2)2+1/202->2N2+CO2+H2O(尿素为还原齐(J)

烟气中掺杂的SO：,与脱硝过程中未反应的NH:）（逃逸的氨）反

应生成硫酸氢镂。硫酸氢铁具有粘性，其不仅会造成火电厂催化

床层和空气预热器堵塞也会吸附于粉煤灰表面及空隙中，造成粉

煤灰硫酸盐和镂盐含量偏高。在水泥水化产生的高碱环境下，飞

灰中的铁盐与01「反应释放氨气。有研究表明：粉煤灰中的脱硝副

产物NH.HSO.,对水泥和粉煤灰二元体系的标准稠度需水量和初凝

时间影响较小，而二元体系的终凝时间随着脱硝副产物含量的增

加逐渐延长；当脱硝副产物NHqHSOi含量小于1.5.%时，其对粉煤

灰和水泥二元体系抗折强度和抗压强度影响较小，但当含量大于

1.5%时「随着NHHS0,掺量的增加I,抗玉强度逐渐降低，各龄期

强度甚至降低超过10%。脱硝粉煤灰掺量在10%时对水泥的强度基

本没有影响，在20%和30%时影响较小,当掺量达到40%时,3d

和7d的抗压强度降低幅度较大。混凝土在搅拌、振捣和早期水化

过程中均存在明显的氨气释放现象。采用脱硝粉煤灰拌制混凝土

过程中不仅出现新拌混凝土含气量与黏性增加、硬化混凝土力学

性能与耐久性能降低的问题。

（三）粉煤灰应用中的问题

目前脱硫脱硝粉煤灰应用存在以下几个普遍问题：

（1）火电厂的燃煤及燃烧条件的差异使得粉煤灰性