电厂粉煤灰如何正确地处理?

时间: 2023-09-21 来源:乐鱼体育在线地址

  粉煤灰是燃煤电厂排放出的固体废料,是煤经过燃烧后的烟气中捕集下来的颗粒径范围为0.5~300μm的细灰。随着电力工业的快速的提升,粉煤灰排放量逐年增加,成为中国当前排放量较大的工业废渣之一。如此大量的粉煤灰如果不加以处理,就会产生扬尘,造成大气污染,产生的雾霾;如若要排入水系会造成河流淤塞,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害;也会给我们的生态环境能够造成巨大的危害。

  电厂粉煤灰如何正确地处理怎么样才可以让粉煤灰的危害降到最小呢?我们国家的经济建设中有一项重要的技术经济政策,就是解决我国电力生产环境污染、资源缺乏之间的矛盾的重要手段,也是电力生产所面临解决的任务之一。经过开发,粉煤灰可利用到建工、建材、水利等部门的工程中。粉煤灰的综合利用,变废为宝、变害为利,在治理的指导思想已从过去的单纯环境角度转变为综合治理、资源化利用外,发展到在水泥原料、水泥混合材、大型水利枢纽工程、泵送混凝土、大体积混凝土制品、高级填料等高级化利用途径。为了更好地保护环境并有利于粉煤灰的综合利用,干灰收集已成为今后粉煤灰收集的发展趋势。

  电厂粉煤灰如何正确地处理?用电厂粉煤灰生产陶粒的方案:我公司经过多年的摸索与实践设计出全新的煤灰固废处理新工艺,适合生产高强陶粒的新工艺。这条新工艺大的亮点就是粉粉煤灰制粒后进行固化,具有一定强度的粉煤灰陶粒进入回转窑进行煅烧,避免粉煤灰陶粒在窑内烧结时,由于本身的粘结性差而砸碎。其次,经过此工艺烧结的陶粒强度能达到10-15mpa,可以做高强混凝土,这使得粉煤灰高强陶粒成为建筑轻骨料的新宠。通过多次实践探究,这条新工艺线已经趋于成熟,市场也已经逐渐普及开来。

  在水泥工业中应用粉煤灰,有着非常明显的经济效益与社会效益,一是作为水泥原料配料,二是作水泥混合材料。

  用粉煤灰代替或部分代替粘土原料。粉煤灰与水泥厂常用粘土的成分有一定的近似性。利用粉煤灰中SiO2Al2O3Fe2O 以粉煤灰代替粘土。一般说,粉煤灰中的的铝。铁含量偏高,而含硅量偏低。通过配料计算和辅助原料的掺配,可满足熟料烧成的要求。粉煤灰中的烧失量(未燃尽炭)。尚能强化烧成,降低煤耗,节约能源。在回转窑干法和湿法生产中,可直接通过配料计算,确定粉煤灰掺量。在立窑生产中,由于粉煤灰的颗粒一般较粗,采用其粉配料时,除需通过计算。试烧外,尚需测试其性能。必要时可辅以部分塑性粘土,如河泥。淤泥。粘性土等,或采用较细煤灰。

  按国家有关标准规定,在普通硅酸盐水泥中,粉煤灰的最大允许掺量为15%,在粉煤灰硅酸盐水泥中,在普通混凝土中掺用粉煤灰量一般为水泥重量的15%~20%,可节约10%~15% 的水泥30%的黄砂,在矿渣硅酸盐水泥中,允许掺加8%的粉煤灰。这些指标虽属混凝土掺合料用粉煤灰的技术方面的要求,但对水泥混合材用粉煤灰,也用一定关系。粉煤灰的掺加降低了水泥浆体中CH结晶指数,对混凝土的界面结构有改善作用,这是混凝土性能提高的根本原因。较细的粉煤灰,可减少轻磨机负荷。可在磨尾匀化入库。低需水比粉煤灰有利于水泥的现场使用,提高混凝土质量。用作水泥混合材的粉煤灰,尚有一种称为液态渣的特殊品种,它是煤粉在液态炉(炉温达1600 ℃以上)中燃烧成液态,排出炉外时经水碎成粒,是一种理想的火山灰质混合材料。

  共同粉磨是将熟料、石膏、粉煤灰同时喂入磨机中粉磨,其流程有开流和圈流两种,而开流又有普通开流磨和高细开流磨之分。共同粉磨流程简单,设备少,投资省,简单易操作,磨制的水泥质量全部符合要求。粉煤灰对熟料有助磨作用,并能清理研磨体表面吸附的细粉,可使磨机产量获得适当提高,但因入磨物料粒径相差很大,大量入磨的细粉状粉煤灰对磨机第一仓有缓冲作用,因而又限制了磨机产量的进一步提高。

  分别粉磨是将熟料和石膏用一台磨机(开流式圈流)粉磨至成品细度,粉煤灰用另一台磨机(可采用开流高细磨)粉磨至成品细度,然后将磨细的产品做配比混合。该流程能根据不同的入磨物料粒度选不一样结构及形式和规格的磨机,选择合理的研磨体级配,利用磨机能力的充分发挥。

  两级混磨是将熟料和石膏在一级磨内(开流)首先进行粗磨,然后将粗磨的水泥和粉煤灰在二级磨内(开流式圈流)共同粉磨至成品。该流程吸收了共同粉磨和分别粉磨的优点,并克服了它们的缺点,粉磨效率高,系统不太复杂,较共同粉磨节能15%左右。

  将熟料和石膏先经辊压机挤压,挤压后的料饼与粉煤灰共同喂入球磨机(开流式圈流)粉磨。采用该流程能较共同粉磨增产30%50%,节电20%35%,但系统投资较高,流程较复杂。

  该系统由辊压机、打散分级机和球磨机组成。应用该种流程,可使球磨机系统产量提高 80%~150%,粉磨电耗降低40%,研磨体消耗降低70%以上。但一次投资较高,系统较复杂。

  这种流程是把熟料和石膏送入圈流球磨机粉磨,粉煤灰直接喂入选粉机。此流程中,磨机的粉磨能力未发生明显的变化,但水泥强度会降低。这主要是粉煤灰颗粒比重比熟料低,进入选粉机时一部分大颗粒被选为成品,同时直接选为成品的粉煤灰颗粒没有经过粉磨过程,表面玻璃质外壳未受到破坏,因而影响了其活性的发挥。

  随着我国粉煤灰综合利用技术的日益成熟和推广,粉煤灰综合利用已经不仅限于环保的要求,粉煤灰综合利用的巨大的经济效益已经得以体现。在我国东南沿海及一些发达地区粉煤灰成品细灰甚至会出现供不应求的局面。现国内大量燃煤电厂所排放的粉煤灰原灰,其细度值一般在20%~50%之间变化(325目筛余),达不到国家标准(GB196-2005)规定的一级灰和二级灰要求。各电厂一般都会采用粉煤灰干法分选技术将原灰进行粗细分离以获得成品细灰,获得一定经济效益。但分选后的粗灰(一般细度值65%左右),并未得到充分的利用,一般仍就地排放或者低价售出,甚至成为企业的包袱。利用粉煤灰超细磨机将原灰或分选后的粗灰为主的混合料进行超细研磨,使之具有一定的水硬活性,生产出能配制高性能砼的高级掺合超细灰,达到粉煤灰完全利用的目的,创造更大的经济效益。

  但目前国内粉煤灰的粉磨普遍存在效率低、消耗高,产品细度难以控制、需水量超标等问题。例如,当前国内技术条件下,采用管磨机粉磨Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的平均电耗分别为30~35kwh/t和25~30kwh/t,仅耗电一项成本就高达15 ~21 元/吨,造成国内粉煤灰粉磨利润空间缩小,经济效益不理想。粉煤灰管磨机效率普遍低下的原因是多方面的,现分析如下:

  入磨粉煤灰粒度一般在1mm以下,比表面积130㎡/㎏以上,粉煤灰进入第二仓细度更细,比表面积在300㎡/㎏以上,加上粉煤灰表面十分光滑,含有大量球形玻璃体,流动性能好。电厂排放的粉煤灰经分选后得到的粗灰,经测试其比表面积为138.0㎡/㎏,45μm筛余为63.6%。它含有大量的球形物料,发挥“滚珠”效应,经实测,在Ф2.4×8m普通开流粉煤灰管磨机内的停滞时间仅4分钟,即在管磨机内的前进速度平均为2m/min。

  ⑴粉煤灰在管磨机内停留时间过短,一般只有几分钟,研磨时间不足,产品细度容易跑粗;

  ⑵磨内料球比严重偏低,研磨体粉磨能力难以发挥。在正常生产时停磨打开磨门检查,常常只见研磨体而看不到粉煤灰,在实际生产时球砸球,球砸衬板现象严重,造成能量的损失,也增大了衬板、研磨体等金属材料的消耗。

  为了控制粉煤灰的流动速度,达到合理的料球比和一定的研磨时间,可在粉煤灰管磨机内使用减慢物料流速的技术装置,如可控流速型隔仓板、溢流型出口篦板、溢流圈等。广州运宏粉煤灰公司、河南洛拓建材公司、杭州电厂等单位的粉煤灰管磨机使用这一些技术措施后,粉煤灰流速都降到了0.7m/min以下,有效改善了磨内工况,提高了磨机产、质量,减少了研磨体消耗,并大幅度降低了生产噪音,改善了工作环境。

  在普通粉煤灰管磨机内还存在严重的过粉磨问题,导致产品产、质量下降。从粉磨工艺来考察,在粉磨过程中,物料在磨内沿着磨机从磨头到磨尾的纵长方向上的细度发展,由粗到细,直至出磨细度为合格料,似乎形成一个合理的细度梯度。若进一步深入分析,从纵向的每一点的横截面上来看,物料颗粒粗细悬殊,细度极不均匀。在粉煤灰管磨机后仓内的每一个横截面上,45μm以下的合格料都占大多数,但同时也存在一定量的不合乎细度要求的粗物料。为了达到出磨细度的要求,只好用过长的粉磨时间来完成。这样,在磨内沿着磨机纵向的粉磨物料,在细度发展过程中,由磨头到磨尾合格料的百分含量越集越大,但必须要等待全部物料达到细度指标合格后,方可排出磨外。

  (图二)是杭州电厂Ф1.5×5.7m普通粉煤灰管磨机磨内筛余曲线,清楚可见的是第二仓各个横截面上45μm以下的物料都占大多数,但必须等到整体细度在45μm筛余小于25%时才可排出磨外,否则就达不到Ⅱ级粉煤灰的细度要求。

  由于合格料不能及时排出磨外,它们对较粗的物料的进一步粉磨起缓冲和阻磨作用,耗费过多的粉磨时间,而使粉磨效率无法提高。同时,由于部分粉煤灰被过度粉磨,产品比表面积过高,需水量超标,粉煤灰产品的性能及经济价值下降。

  减少粉煤灰过粉磨的关键:一是研磨体级配要恰当,避免将粉煤灰中大量的玻璃微珠过度粉碎。二是要采取比较有效的技术措施,及时排出磨内合格细粉。

  我司开发的“粉煤灰闭路粉磨工艺”技术,较好地解决了粉煤灰过粉磨的问题,粉磨粉煤灰的产、质量都有大幅度的提高。

  粉煤灰管磨机的重要技术参数包括: 前后仓仓长比、研磨体级配和填充率、磨内风速等。普通粉煤灰管磨机常见的问题是:

  ⑵研磨体级配有误,常见的是使用的球径偏大,粉磨能量过多地消耗在球砸球,球砸衬板上;

  ⑶磨内风速过高,细度跑粗,产品质量很难保证。 依照我们的试验结果和实际生产经验,通过制定合理的各项技术参数,可完全解决上述很多问题,大幅节能降耗,提升产品质量。例如上海海笠建材公司、广州运宏粉煤灰公司、杭州电厂等粉煤灰微粉公司,各项技术参数在作了合理的调整后,粉煤灰管磨机台时产、质量都有明显的提高。

  经过多年的研究,我们得知粉煤灰与水泥的粉磨在多个角度都有各自不同的特点和规律。从粉磨的物料来看,水泥熟料中占70%以上的阿利特、贝利特是离子晶体结构,对它们的粉磨需要破坏高强度的离子键;而粉煤灰中占50~80%的是相互粘连在一起的玻璃微珠,物料的粉碎主要是打断细小球形玻璃体之间的粘连。其次,从产品性能要求来看,水泥**看重的是粉磨对提高早期强度的效果,对比表面积、水泥颗粒分布有特别的要求,而粉煤灰作为混凝土掺合料,被看重的是对混凝土工作性及耐久性的改善和提高,对需水性有特别的要求,因此二者在细度、颗粒级配上的要求是不同的。**后,从粉磨机理来看,粉煤灰的粉磨只有体积粉碎与表面粉碎两种模型,粉磨对于45μm以下细粉煤灰(玻璃微珠)几乎不起作用,这与水泥的粉磨又是不同的。水泥与粉煤灰粉磨的这些特点,决定了它们在粉磨工艺过程、研磨体级配、仓位布置等等方面各有其规律。把握和恰当运用这些规律,才可以做到高产、优质、低消耗的目的。

  然而,由于粉煤灰粉磨在国内还刚刚起步,人们对其特点与规律的认识还比较肤浅,加上粉煤灰管磨机大多是由水泥管磨机转变而来,因此,目前国内粉煤灰管磨机,无论是磨内结构还是各项技术参数,与水泥磨比较都没有大的改变,缺乏针对性。粉煤灰管磨机完全套用水泥管磨技术,在理论上是不科学的,实践上不可能达到应有的效率。比如,磨内筛分技术应用于水泥粉磨能取得良好的效果,但一些企业用之于生产粉煤灰效果并不理想。这是因为粉煤灰入磨物料粒度基本小于1mm,经过**仓的粗磨后,细度更细,一般能达到0.5mm以下,筛分装置根本起不到筛分的作用,反而会加快粉煤灰的流动速度,恶化磨内工况。又比如,粉煤灰管磨机**仓研磨体对物料的粉磨,要求既要有较强的冲击力,又要有较强的研磨能力,这样才可以与粉煤灰的粉磨机理相适应,才能有较好的效果,套用水泥磨的阶梯衬板、沟槽衬板或小波衬板等,都不足以满足要求。

  我公司成功研制开发了粉煤灰磨细的球磨机,将燃煤电厂排放的原灰或者粗灰进行磨细,达到成品灰细度。在球磨机后增设一台分选设备,将经过球磨机研磨过的煤灰进行分选,分选后将粗灰重新返回球磨机进行超细研磨,生产出能配制高性能砼的高级掺合料(微粉),大幅度的提升了粉煤灰综合利用的经济效益,可以在一定程度上完成粉煤灰的全部综合利用。

  ZG系列粉煤灰超细球磨机系统主要由原灰仓,辅料仓、螺旋给料机、电子计量称、粉煤灰**球磨机、选粉机、气箱脉冲布袋除尘器、引风机、螺旋输送机、斗式提升机、给料机、控制管理系统等组成。 系统直接由原灰仓下取灰,经螺旋给料机给料,电子称称重后由空气斜槽输送进入磨头提升机,由提升机喂入选粉机进行磨细前的分选,分选后的粗灰经空气斜槽送入磨机进料口,进入球磨机研磨,经磨机研磨后的物料中含有大量细灰,再次由提升机喂入选粉机分选,分选出的细灰经后续输送设备送入成品灰库,磨机尾部配有收尘系统来进行收尘,采用此种闭路研磨工艺与开路(无选粉机)系统相比可提高台时产量30~40%以上

  磨机筒体大体上分为二仓,针对粉煤灰或粗灰和混合料的粒径组成及其易磨性,对球磨机内装置进行粉煤灰超细磨的改造:采用我司生产的ZG系列螺桨形粉煤灰磨的双层筛分隔仓板对球磨机进行系统改造,使之更为适合粉煤灰磨细的闭路生产工艺。

  ⑴ 采用粉煤灰**双层筛分隔仓板替代原隔仓板,隔仓板篦缝为5mm,中间不锈钢筛板筛缝为1.2mm,这样可有效地控制进入二仓颗粒的粒径,加速一仓合格颗粒导入二仓进行高效研磨,减少一仓内的过粉磨现象。

  ⑵ 根据粉煤灰的易磨程度及水份确定磨机一仓的长度,通常一仓采用φ20~φ50的钢球进行配球,二仓采用φ8~φ16小规格钢锻,因微锻表面积相对较大,可对细颗粒料进行高效研磨,同时降低研磨体直径可延缓磨内物料的流速,增加物料在磨内的停留时间,加强研磨。

  ⑶ 在磨机尾仓内增加活化衬板,可有效减缓物料在尾仓内的流速,同时可增强小锻的研磨功能,提升产品的比表面积。

  ⑷ 磨尾出料篦板为小篦缝5mm出料篦板(可在原基础上做改造),调整扬料板直径以控制物料出磨流速。双层隔仓板反端面采用带有通风篦缝的护板,既保护了不锈钢筛板不被研磨体磨蚀又加强了磨内通风,促进合格细粉被及时排出磨机,减少过粉磨现象。

  ⑸ 选择合适的磨内通风速度,适宜风速0.8~1.0m/s,缩短合格细物料在磨内停滞时间,促进微粉和粉磨产生的热量及时排出磨机,提高粉磨效率。

  一般采用圈流工艺,可以明显提高系统的台时产量,减小单位产品的电耗,降低生产所带来的成本。磨机采用脉冲布袋除尘器除尘,风机电机采用变频调速,以调节磨内风速,控制物料流速和细度。

  综上所述,目前国内粉煤灰管磨机都会存在的问题是:磨内物料流速过快,料球比偏低、严重的“过粉磨”、各项技术参数不合理以及研磨体级配、衬板、隔仓板、出口篦板结构缺乏针对性,它们是粉煤灰管磨机效率低、电耗高的根本原因。针对这样一些问题,我司成功开发了“闭路粉煤灰微粉管磨机技术”,对粉煤灰管磨机粉磨过程进行系统的改造,取得了良好的社会经济效益,已在国内数十家企业得到应用,证明一般能提高粉煤灰管磨机台时产量35~40%,节电25%以上,并能提高粉煤灰的质量等级,应用前景广阔。我们愿与致力于粉煤灰加工领域的同仁一道,为我国的资源再利用,生态环境保护和国民经济可持续发展尽绵薄之力。

  充当筑路材料用在建筑工程中的粉煤灰制品也较多,如:加气硅酸盐制品,容重较轻,代替粘土砖作墙体材料,能减轻建筑物自重,有利于夏天隔热,冬天保温,增强理化性能,已被认为新型轻质建材,广泛用作框架结构的填充墙。另外,常用制品还有粉煤灰硅酸盐砌块和大板。粉煤灰加气混凝土等,都具有灰量大。能耗低等特点。另外,粉煤灰还可以充当筑路材料,在道路工程方面,粉煤灰可作为主要材料或辅助材料,作造路基层和底基层,路堤。路面修复及回填料。灌浆料等.

  电厂粉煤灰如何正确地处理?要想真正的完成电厂粉煤灰高的附加价值,我公司认为,首先是根据不同粉煤灰材料的不同性质,及其资源化利用的领域,建立分类标准。据此,各燃煤电厂再进一步分级,而不是“一股脑”直接填埋或外销。按照不同分类,建立分级利用技术和资源化项目,通过提高附加值和大宗化利用相结合的方式,寻求利益平衡点。