论火力发电厂锅炉干炉渣经济化综合利用的研究方向

摘 要：锅炉底灰渣由锅炉渣斗落到炉底排渣装置上，通过一级干式排渣机运输进入渣仓储存，渣仓内的渣通过卸料机构定期装车外运供综合利用或运至灰场碾压贮存，电除尘、省煤器及SCR输灰采用压缩空气浓相气力输送方式，利用输灰程控，通过输灰管线直至灰库储存和运输，定期装车外运供综合利用或运至灰场碾压贮存。目前国内炉渣及粉煤灰为实现综合利用，已成为关系国计民生的当务之急。文章对火力发电厂锅炉干炉渣经济化综合利用指出了研究方向。

关键词：锅炉;干炉渣;综合利用;经济化

一、 系统概述

某发电公司2*1000MW机组每台炉干排渣系统设备的正常出力为9～11t/h，最大出力为40t/h。储渣仓为单仓，渣仓的有效容积应大于300m3，锅炉底灰渣由锅炉渣斗落到炉底排渣装置上，大的渣块先进行预破碎，灰渣在冷风作用下充分燃烧并冷却后落到一级干式排渣机上。高温炉渣由排渣机送出，送出过程中，热渣进一步被冷却成可以直接储存和运输的冷渣，然后进入渣仓储存，渣仓内的渣通过卸料机构定期装车外运供综合利用或运至灰场碾压贮存，电除尘、省煤器及SCR输灰采用压缩空气浓相气力输送方式，利用输灰程控，通过输灰管线直至灰库储存和运输，定期装车外运供综合利用或运至灰场碾压贮存。

二、 炉渣与粉煤灰的主要成分及理化特性

（一）炉渣与粉煤灰的主要成分

炉渣与粉煤灰的主要成分为SiO2、AI2O3和CaO。其活性主要与CaO的含量大小有关，CaO含量越高，一般活性越好。

（二）炉渣的基本理化特性

炉渣的基本理化特性决定于煤炭的化学成分，尤其是其中矿物质元素硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、硫、磷等，这些元素在炉渣中以其氧化物的方式存在，其含量随煤炭种类的不同而有所变化，但其含量随煤炭种类的不同而有所变化，但其共同特征是SiO2和Al2O3的含量较大，约占60%～90%。

分析了炉渣的理化特性，对炉渣在各种方面的用途进行总结，列出应用方向。

三、 炉渣与粉煤灰的应用方向

粉煤灰作为制水泥和混凝土的原材料，粉煤灰加气混凝土是以粉煤灰为基本原料，配以适量的生石灰，水泥、石膏及铝粉等添加剂制成一种轻质混凝土建筑材料，粉煤灰掺量一般可达70%。用粉煤灰作混凝土掺和料，其要求粉煤灰有较高的质量，如细度要大、活性要高、含碳量要低。要按用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596-2005试验检测，其中关键的两个指标，水量比和活性指数不能太低。

用煤渣制备C50高性能混凝土和80MPa高强度混凝土，研究结果表明，磨细煤渣粉的活性很高，远超过Ⅱ级粉煤灰和矿渣，可用于制备高性能混凝土和高强混凝土。

用于工业锅炉煤渣作水泥混合材，国内一些水泥厂进行过研究和实际使用，取得了一定的经济效益和社会效益。由于各个地方煤渣化学成分及含量不一致，各个地方生产水泥所用的其他原料化学成分也有差别。因此，根据不同地区煤渣情况和相应的其他原材料情况，工业锅炉煤渣作为水泥混合材料时有以下几方面的作用。

代替矿渣作水泥混合材，生成普通425水泥，通过某厂的实验、研究和生产实践证明在矿渣短缺的情况下，以煤渣代替矿渣，同样可以稳定地生产425普通水泥和火山灰水泥，根据GB2847-81《用于水泥中的火山灰质混合材料》中的要求，SO3含量未超过30%而烧失量>10%，这是由于煤渣中有未完全燃尽的碳所致。但是经过燃烧室或高温烟气沸腾炉燃烧后，烧失量可降到10%以下，也符合GB2847-81要求。在以黄泥代黏土的水泥厂，用黄泥加煤渣代替黏土既可以减少用泥保护山地，同时又可以充分利用煤渣，变废为宝。在这种情况下，煤渣还可以作为一种铝质校正原料，用以补充生料中AI2O3的含量，改善水泥安定性。实验表明，煤渣呈弱酸性，煤渣的弱酸性可以吸收熟料中的f-CaO，从而改善水泥安定性，另外煤渣易于磨粉，在水泥浆体中，由于煤渣形成的微小晶孔或毛细孔为f-CaO的膨胀制造了空间，所以使用煤渣做混合材料对改善f-CaO熟料的安定性尤为显著。

四、 火力发电厂粉煤灰及炉渣经济化综合利用的优化改进方案

目前国内行业对电除尘、省煤器及SCR输灰系统的方式主要以气力输灰为主，其方式造价成本、节能降耗、文明生产等方面，气力输灰方式还有明显优势。通过输灰管线直至灰库储存和运输，定期装车外运供综合利用或运至灰场碾压贮存。炉渣处理较为簡单，渣仓储存通过卸料机构定期装车外运供综合利用或运至灰场碾压贮存。

合理结合火力发电厂现有粉煤灰综合利用渠道，对于干排渣锅炉渣仓进行优化改造，改造保留原装车外用系统，增加磨渣粉系统，通过气力输灰输送至灰库与电厂粉煤灰混合分选，如图1所示。从而达到集中综合利用目的，在经济方面也能更大的体现出效益。针对目前的系统优化可做深入的研究和分析，各个地区对粉煤灰和炉渣综合利用的方式有所不同，随之各地区的经济效益也有所不同，在粉煤灰综合利用充分的地区，完全可以在优化设备，环境保护方面针对设备特性和综合利用现有条件对设备进行深度优化来取得更高的经济效益和环保效益。

五、 结语

通过对粉煤灰及炉渣特性的分析及综合利用渠道的总结，提出新思路结合当前火力发电厂的现状，对一些满足集中合理化综合利用的地区，提供更有经济效益的优化方向为进一步调整整个粉煤灰、炉渣综合利用提供一些帮助。

参考文献：

[1]李洪，李清.珠海电厂的除灰渣系统的系统的设备与应用[J].电力建设，2001（2）.

作者简介：张家玉，国家电投集团协鑫滨海发电有限公司。