粉煤灰综合利用项目可行性研究报告.doc

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1、粉煤灰综合利用工程(具体内容点击查看如下:一、粉煤灰分选 二、粉煤灰磨细 三、分选+磨细 四、粉煤灰电选脱碳 五、粉煤灰学问参考大全粉煤灰加工处理方式的选择？分选方案、磨细方案、分选+磨细组合方案为了更有效拓宽粉煤灰开发和利用渠道，提高粉煤灰利用挡次，以进一步提高企业经济与社会效益。近几年来，各电站普遍对粉煤灰进展精加工。即选用 1、分选 2、磨细 3、分选+磨细组合方式。一、选用分选或磨细或两者组合方式的先决条件.1、应确保电除尘器或布袋收尘器及气力输灰系统运行牢靠.2、应力求煤源包括掺烧煤源的稳定，掺烧煤种应力求掺均，特别是应重视灰中Cao 和 fCao 含量的变化。二、选用分选方案分选马

2、上电除尘器或布袋收尘器第一电场分别下来的粗灰下行筛选，将掺混在粗灰内的局部一、二级细灰分别出来进入细灰库，将分别后残留的粗灰进入粗灰库。再按质销售。所以在选用分选分案时应首先将原灰进展检测。假设原灰中一、二级细灰的含量低于 20，则选用分选方案意义不大，即效益太低。假设接近40，则可选用。选用分选方案的优点(1) 系统简洁(2) 施工时间短，见效快。一般安装、调试仅需23 月。(3)分选技术日趋完善，分级机的运行牢靠性提高.(4)分选后粉煤灰外层玻璃体未遭破坏，其化学内能和外表自由能大，活性较高，对混凝土强度的奉献较大。如三峡水电站掺用粉煤灰全部是经分选后的一级灰.三、选用磨细方案所谓磨细马上

3、电除尘器或布袋收尘器第一电场分别下来的粗灰全部进球磨机进展碾磨，而磨细灰可全部达国家一级或二级灰标准。再进入细灰库。1、选用磨细方案的优点(1) 粗粉煤灰可 100全部利用。产量高，磨细灰质量也较稳定.(2) 当碾磨高钙灰时，能降低和改善士fCao 的功能。四、选用分选和磨细的组合方案所谓分选和磨细的组合方式即上述两种方式的叠加。即对选用分选方案经分别后残留的粗灰再进至球磨机进展碾磨。其磨细灰与分选后细灰均进至细灰库内。该组合方式的优缺点更明显，即同时吸取分选和磨细方案的优点，固然，其 投资、维护工作量、运行费用等环保问题的处理均明显增加。但其经济效益和社会效益可观。一般情部下，投资回收期也就

4、一年左右。五、如何正确选择上述粉煤灰精加工方案。1、电站锅炉假设已投产 12 台，燃用煤种稳定为低钙灰煤种，且在原灰中一、二级细灰的含量达 3040左右，一般推举选用分选方案.2、电站锅炉假设已投产 34 台或更多台数，燃用煤种稳定为低钙灰煤种。上述各锅炉已装置分选系统，考虑到粗灰能100全部利用及改善周边环境状况，推举选用磨细方案，可增装 1 台球磨机为碾磨全部粗灰的补充。假设该锅炉燃用高钙灰的煤种，又未选用分选系统，则为了降低和改善fCao 含量，可考虑选用磨细方案.3、组合方案应在全厂锅炉投产超过34 台后统一选择为妥。电站的选用颇为稳妥。该厂一期2X300MW 机组，燃用神府东胜煤，其

5、灰属高钙灰。为降低和改善 fCao 含量，选用磨细方案，即安装一台 FMF 系列球磨机。每小时可磨制原灰 1415 吨。随着电站二期工程 4X600MW 机组先后投产，共选用 2 套分选方案。其排放粗灰，再运至一期球磨机进展碾磨，并已留有再增加一台球磨机空间，以碾磨 4X600MW 机组全部粗灰。这方案比在 12 台锅炉上选用组合方案要合理多了。六、上述方案投用后应做工作不管选用分选或磨细或组合方案，投用后应抓紧做好性能和出力试验，完善粉 煤灰计量装置，建立和完善粉煤灰质保体系，包括定期监测粉煤灰细度和各项指标等内容。尽快开拓粉煤灰在周边地区应用力度，建立销售网络，健全运作机制，可以说，粉煤灰

6、应用 的前景是相当好的。1 粉煤灰是怎么产生的?从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大局部可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而局部熔融同时由于其外表张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾 部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一局部熔融 的细粒因受到肯定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排 入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分别、收集，即为粉煤灰。粉煤

7、灰是我国当前排量较大的工业废渣之一。现阶段我国年排渣量已达 3000 万 t。随着电力工业的进展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理， 就会产生扬尘，污染大气；假设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。因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的留意。2 粉煤灰的品种及主要用途煤在锅炉中燃烧后有两种外形的固态残留物灰和渣。随烟气从锅炉尾部排出的，主要是经除尘器收集下来的固体颗粒即为粉煤灰，简称灰或飞灰；颗粒较大或呈块状的，是从炉堂底部收集出来的称为炉底渣，简称渣。我们通常讲粉煤灰综合利用，也包括渣在内。依据燃煤电厂燃烧的煤种不同,排放收集的粉煤灰就

8、有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分.依据上海市标准 DBJ0823098的规定,凡氧化钙含量大于8%或游离氧化钙含量大于1%的粉煤灰称为高钙粉煤灰.故一般状况下,高钙灰和低钙灰都是以测定粉煤灰中氧化钙含量或游离氧化钙含量的数值来区分的.通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰。随着人们对煤灰争辩开发利用的不断深入,粉煤灰综合利用途径趋广泛。目前粉煤灰可应用于墙体材料,水泥生产,混凝土和砂浆,筑路,回填等领域。3 我国粉煤灰的主要应用途径及评价目前我国粉煤灰的综合利用技术有近200 项，其中得到实施应用的近 70 项，主要有以下几类：1) 建材制品方面的应用此类用灰量约占粉煤灰利用总量的35左右

9、，主要技术有：粉煤灰水泥(掺量30以上)，代粘土做水泥原料，一般水泥(掺量 30以下)，硅酸盐承重砌块和小型空心砌块，加气混凝土砌块及板，烧结陶粒，烧结砖，蒸压砖，蒸养砖，高强度双免浸泡砖，双免砖，钙硅板等。2) 建设工程方面此项用灰量占利用总量的 10，主要技术有：粉煤灰用于大体积混凝士，泵送混凝土，凹凸标号混凝土，粉煤灰用于灌浆材料等。3) 用于道路工程这局部用灰量占利用总量的 20，主要技术有：粉煤灰、石灰石砂稳定路面基层，粉煤灰沥青混凝土，粉煤灰用于护坡、护提工程和刚粉煤灰修建水库大坝等。4) 农业应用该局部用灰量占利用总量的 15，主要技术有：改进土壤，制作磁化肥，微生物复合肥，农药

10、等。5) 作为填筑材料填筑用灰量占利用总量的 15%，主要有：粉煤灰综合回填，矿井回填，小坝和码头等的填筑等。6) 从粉煤灰中提取矿物和高值利用这局部用灰量约占利用总量的 5%，如：粉煤灰中提取微珠，碳，铁，铝，洗煤重介质，冶炼三元合金，高强轻质耐火砖和耐火泥浆，作为塑料，橡胶等的填充料，制作保温材料和涂料等。其中国家政策要求的重点推广应用技术有：a粉煤灰粘土烧结砖 b粉煤灰作筑路材料 c粉煤灰在工程中应用 d粉煤灰混凝土和砂浆材料e粉煤灰生产水泥 f选取飘珠和飘珠制品 g粉煤灰加气混凝土 h粉煤灰改进土壤 i纯灰植树这些技术比较成熟，用灰量大，不仅便于推广使用，而且可以在近期内带来明显的经济

11、效益和环境效益。4 粉煤灰沉珠、微珠用途沉珠：用于塑料，橡胶增加强度，耐磨度，且质轻，消声。 微珠：用于地面涂料，粉煤灰微珠中有大量玻璃体、颗粒小、质量轻、强度高、耐磨、耐高温，符合地面涂料填料的性质要求，尤其是其中的玻璃体具有反光性能，特别适用于大路路面、路牌。 漂珠：生产耐热涂料，应用于涡轮喷气发动机的喷管内壁或喷涂海洋艇放射架，具有 长期使用涂层无脱落，颜色明媚如初的特征。 漂珠、微珠：用于生产隔热涂料，粉煤灰空心微珠具有熔点高(1500)、导热系数小(0.0630.114Wmk)的特性，粉煤灰空心微珠 生产的隔热涂料耐火度可达 1200，喷火60 分钟不燃烧。可用于建筑钢木构造，钢筋砼

12、构造等其它特别工程防火涂层。 微珠：掺入工烯类塑料中，可制成消声器材，有效地将噪声95100dB 降到 90dB 以下，用空心微珠作填料生产的消声涂料，有良好消声效果。微珠：用于生产外墙玻璃，挡光、隔热保温、消声。5 纳米粉煤灰空心玻璃微珠空心玻璃微珠是一种型非金属粉体材料，其主要成份为SiO2 和 AL2O 3，外观呈自由流淌的白色，浅灰白色或黄褐色的粉末，在显微镜下观看为透明中空玻璃球体，酷似闪耀的珍宝。该产品具有质轻、耐磨、耐寒冻、耐腐蚀、耐酸碱、绝缘、无毒、高强度、低导热、防辐射、耐高温、自润滑等特性，它的外表大，分散性、流淌性、化学稳定性好。该产品作为填充料能广泛应用于塑料、橡胶、油

13、漆、涂料、冶金、电力、石油、机械、电子、汽车、船舶、科研设备、体育器材等宽阔领域。微珠复合材料在全球已获得广泛应用，它将成为二十一世纪型复合材料的主流，它的消灭是全球材料史上的一次 重大革命，使材料由粉体世界向球体世界过渡。空心玻璃微珠是一种型非金属粉体材料， 其主要成份为SiO2 和AL2O3，外观呈自由流淌的白色，浅灰白色或黄褐色的粉末，在显微镜下观看为透 明中空玻璃球体，酷似闪耀的珍宝。该产品具有质轻、耐磨、耐寒冻、耐腐蚀、耐酸碱、绝缘、无毒、高强度、低导热、防辐射、耐高温、自润滑等特性，它的外表大，分散性、流淌性、化学稳定性好。该产品作为填充料能广泛应用于塑料、橡胶、油漆、涂料、冶金、

14、电力、石油、机械、电子、汽车、船舶、科研设备、体育器材等宽阔领域。微珠复合材料在全球已获得广泛应用，它将成为二十一世纪型复合材料的主流，它的消灭是全球材料史上的一次 重大革命，使材料由粉体世界向球体世界过渡。6 粉煤灰陶粒的进展和应用粉煤灰陶粒是以粉煤灰为主要原料，掺加少量粘结剂如黏土和固体燃料如 煤粉以及极少量附加剂，经混合成球、高温焙烧而制成的一种人造轻集料。由于粉煤灰陶 粒具有轻体、高强、保温隔热、节能环保、吸水率低等优点，它既可制成非承重空心砌块、隔墙板，也可制成承重空心砌块，还可以用于混凝土构造浇注，或制成混凝土构件。粉煤灰陶粒是一种型的建筑材料，可用作墙体、广泛应用于建筑领域，为我

15、国的墙体材料革贡 献力气.7 为什么要从粉煤灰中选炭，怎样选炭?电厂锅炉在燃用无烟煤和劣质烟煤的状况下，由于经济燃烧还存在一些技术上的困难，因此煤粉不能完全燃烧，造成粉煤灰中含碳量增高，一般波动于 8一 20。全国每年从电站粉煤灰中流失数百万吨的煤炭，不但使煤炭资源白白流失，造成极大的铺张，而 且，还由于粉煤灰中含有大量的炭，致使粉煤灰排放数量增加，更主要的是由于粉煤灰中含有未燃尽炭，会造成粉煤灰综合利用困难影响了粉煤灰资源的开发，不利于环境保护。为了降低粉煤灰中的含炭量和充分利用资源，须对粉煤灰进展脱炭处理。脱炭可以用浮选法，也可以用电选法浮选法适用于湿法排放的粉煤灰。此方法是利用粉煤灰和煤

16、核外表亲水性能的差异而将其区分的一种方法。在灰浆中参加捕收剂(如柴油等)，疏水的煤粒被其浸润而吸附在由于搅拌所产生的空气泡上，上升至液面形成矿化泡沫层，即为精煤。亲水的粉煤灰粒则被作为尾渣排解。为了使空气泡稳定，还需要往灰浆水中参加一种药剂起泡剂(如杂醉 油、松尾油、x 油等)以削减水的外表张力。电选适用于干法排放的粉煤灰。其原理是利用粉煤灰在高压电场作用下，因灰与炭导电性能不同而进展分别。粉煤灰是非导体物料，炭粒是良导体物料，在圆形电晕电场中，当粉煤灰获得电荷后炭粒因导电性能良好。很快地将所获电荷通过圆筒带走，便在重力惯性离心力作用下，脱离圆筒外表，被抛入导体产品槽中，而非导体的粉煤灰所获电

17、荷 在外表释放速度较慢，故在电场力作用下，吸取在圆筒外表上，被旋转圆筒带到后部，由卸 料毛刷排入非导体产品槽中，从而到达灰炭分别。经过选炭以后的低含炭尾灰是建材工业的优质原料。而浮选的碳可以作为燃料用于锅炉燃烧和其他燃料。8 谈谈有关粉煤灰综合利用问题粉煤灰是具有火山灰活性的粒状材料，可用于生产建材产品，从节约自然资源、节约能源、节约土地、削减废物对环境的危害，以及推动型建筑材料的进展等诸方面均有 显著的效益和重要的意义。粉煤灰在建材制品中的应用品种很多，这里简要介绍粉煤灰混凝土砌块的生产过程。混凝土砌块包括一般混凝土砌块、轻集料混凝土砌块和粉煤灰混凝土砌块等，被认为是粘土砖的最抱负的替代产品

18、，近些年来进展很快，我国已制订了一般混凝土砌块和轻集料混凝土砌块国家标准。生产粉煤灰混凝土砌块的主要原料为粉煤灰、集料、水泥等。原料经计量配料、搅拌、成型、养护等工序制成。在一般混凝土砌块和轻集料混凝土砌块中，也可掺入粉煤灰， 但作为掺和料参加。而在粉煤灰混凝土砌块中，粉煤灰既是掺合料又是细集料，掺量较高， 因而性能与前两种砌块也有所不同。当前，生产粉煤灰混凝土砌块的厂家已较多，大多为国 产设备生产线，也有引进的生产线。我们认为粉煤灰混凝土砌块中粉煤灰的用量应不小于30%，制品的性能应包括抗压强度、吸水率、抗冻性、碳化系数、软化系数、枯燥收缩值等 项，依据前期初步试验，在砌块生产中掺入粉煤灰，

19、改善了混凝土拌合物的和易性和成型性 能，同时对提高砌块的密实性、强度、抗冻和干缩等性能均有好处，且砌块外表平坦，质感好。此外，粉煤灰加气混凝土、粉煤灰混凝土小型空心砌块、水泥粉煤灰膨胀珍宝 岩混凝土保温砌块、粉煤灰砖、粉煤灰混凝土路面砖、粉煤灰陶粒及其混凝土制品、粉煤灰混凝土轻质隔墙板等均为粉煤灰建材制品，这说明，在建材工业中综合利用粉煤灰是大有作 为的。要用好粉煤灰，不仅要了解粉煤灰的性能，还要清楚粉煤灰在各种建材制品中的行为 和作用，扬长避短，才能在保护生态环境、进展型建材等多个方面取得显著效。9 粉煤灰在水泥中的利用我国目前的使用状况我国是利用工业废渣和自然火山灰资源做水泥混合材最早、使

20、用量最多的国 家。解放前就有一些水泥厂利用矿渣做混合材生产矿渣硅酸盐水泥。解放后经济建设急需大 量水泥，使我国在利用矿渣作为水泥混合材方面进展快速，特别是立窑工业的进展，利用矿 渣等活性混合材改善水泥安定性已成为立窑生产水泥的重要途径。水泥厂利用矿渣与活性混 合材生产不同品种和标号的水泥，特别是近年来一些工厂还在水泥中掺入少量细磨石灰石， 提高了水泥的强度。水泥工业中节能利废发挥了明显的效益，取得显著成就。1995 年我国水泥产量 4.76 亿吨，立窑水泥占 81。其中625 号、525 号、425 号、325 号水泥分别占水泥总量的 0.17、9.1、51.7和 37.7，525 号及以上水

21、泥占不到总量的 10。在425 号水泥中混合材掺加量假设按20计，混合材应为4920 万吨；在325 号水泥中混合材掺加量假设按 30计，混合材应为 5370 万吨；混合材总量为 1.03 亿吨，其中矿渣约 5200 万吨，。其余为火山灰、粉煤灰及石灰石等。由此可见，目前我国水泥工业用作混合材的废渣和自然资源年约 1 亿吨左右.10 粉煤灰砂浆粉的概念及用途粉煤灰砂浆是砂浆的一个品种，它是在一般砂浆中参加肯定量的粉煤灰所制成。粉煤灰砂浆粉是将肯定量的石灰、石膏、粉煤灰、外加剂等共同粉磨而成,广泛用于配制建筑砂浆的建筑胶凝材料。在使用时只要和适量的水泥、砂子混配即可。粉煤灰砂浆粉按其用途，分为砌

22、筑砂浆和抹面砂浆。1) 配制砌筑砂浆砂浆在建筑施工中的作用是将砖、石、砌块等墙体材料粘结为砌体。在建筑砌 体中具有承载力量、起结合作用的是砌筑砂浆。砌筑砂浆主要由粉煤灰砂浆粉、水泥或无 水泥、砂，按肯定比例混合而成。它主要用于内外墙面、台度、踢脚、窗口、沿口、勒脚、磨石地面底层及墙体勾缝等各种装修工种及各种墙体砌筑工程等。粉煤灰砂浆粉使用于配制M2.5M10.0 不同等级的砂浆。2) 配制抹面砂浆抹面砂浆即抹灰砂浆。抹面砂浆是以薄层涂在建筑物外表，具有保护墙体不受 风雨、潮气等侵蚀，同时使建筑部位光滑、平坦、美观。粉煤灰抹面砂浆具有良好的和易性， 与底面具有较好的粘结力，可以配制 M2.5M1

23、0.0 不同等级的抹面砂浆。用粉煤灰砂浆粉配制的抹面砂浆，色泽淡雅，手感严峻细腻，后期强度高，能和任何品种的水泥掺配使用， 而且不需掺配麻刀、纸筋之类的材料，使用造价一般砂浆材料降低40%左右。11 如何从粉煤灰中分选空心玻璃微珠?目前国内外从粉煤灰中分选空心玻璃微珠，大致可以分为两种方法。一是承受干法机械分选空心微珠；二是承受湿法分选空心玻璃微珠。具体承受方法可依据实际状况而定。在国内，承受干法机械分选的方法中，有重力分别筛系的分选空心玻璃微珠设 备，每日可以处理30t 粉煤灰。这套分选工艺包括提选空心微珠，并且可以选铁、选碳，以及空心玻璃微珠的多种粒径分级。空心玻璃微珠分选装置由三个主要局

24、部组成，即分选器、分别器、收集器。 分选器是承受重力分别法、分选器由三个大小不等的沉降箱组成在每个沉降箱的下部，都设有卸料装置，当含有粉煤灰的气流由进气管道进入沉降箱时，由于气流通道 断面的增大，使气体流速快速下降，粉煤灰借本身重力的作用有一局部渐渐下落到沉降箱 中，依据等降原理，较重的粗颗粒，蜂窝状玻璃体，石英、莫来石，实心珠，铁珠和大颗粒炭粒大局部都分别沉降在分选器内。还有局部细小的空心玻璃微珠，超微小珠等随气流进入 分别器。分别器是利用在气流旋转过程中作用于颗粒上的惯性离心力，使颗粒从气流中 分别出来的。分别器的主要形式为旋风分别器组，由沉陷箱通道下来的细小空心微珠，随气 流进入分别器，

25、经过两级旋风分别器组的分选，能将大局部细小的空心微珠分选出来，余下 极少量的超微小珠随气流最终进入收集器。收集器在分选装置的末端，它既是净化处理装置， 又是回收超微小珠的收集器。工艺承受的是脉冲式收集器，它能将由分别器未选下来的绝大 局部超微小珠收集起来。在湿法分选空心玻璃微珠的工艺中，在国内有用浮选法、溜槽法及分选单体矿物的重液变温法等。12 粉煤灰漂珠的形成及传热机理煤粉在 1300的电厂锅炉内燃烧时，粘土质物质熔融成微液滴，在炉内湍流的热空气作用下高速自旋，形成浑圆硅铝球体。燃烧和裂解反响产生的氮气、氢气和二氧化碳等气体在熔融的高温铝球内快速膨胀，在外表张力作用下，形成中空的玻璃泡，然后

26、进入烟道快速冷却，硬化后成为高真空的玻璃态空心微珠，即粉煤灰漂珠。它一般占粉煤灰总量的 1%左右，具有相对密度小于 1、径小、质轻、中空、隔热、绝缘、隔音、耐火、耐压、硬度高、无团聚及分散性好等特性。漂珠球内是格外淡薄的二氧化碳气体，外壁热量传导到内壁时，靠近热壁的二氧化碳气体膨胀，密度减小而温度上升，在微小的球内产生格外缓慢的自然对流。由于淡薄二氧化碳气体的流速和密度都很小，所以其雷诺准数也很小，球内流 体很难湍动形成紊流。因此，漂珠内二氧化碳气体环流的传热边界层很厚，几乎等于球的内 腔半径，漂珠的给热过程根本上就是二氧化碳气体的热传导过程，所以漂珠的给热系数小， 传热速率慢，保温效果好，这就是漂珠的根本传热机理。