實現粉煤灰的大宗量應用,可降低污染,提高產品附加值
粉煤灰,是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰,粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。隨著電力工業的發展,燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加,成為我國當前排量較大的工業廢渣之一。大量的粉煤灰不加處理,就會產生揚塵,污染大氣;若排入水系會造成河流淤塞,而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。但粉煤灰可資源化利用,如作為混凝土的摻合料等。
粉煤灰的產生量很大,通常每消耗2噸煤就會產生1噸粉煤灰。截止2017年底,我國粉煤灰產量達到6.86億噸,同比增長4.7%,產量高居世界第一。
粉煤灰主要作為水泥摻和劑,用以提高水泥性能,減少水泥用料,用量約占粉煤灰綜合利用量的 38%(中國循環經濟協會統計),業內一般按照評價 30%的水泥量來添加粉煤灰。脫硫石膏主要用于制作水泥緩凝劑,用量約占脫硫石膏綜合利用量的 70%(中國循環經濟協會統計),業內評價按照 3.25%的水泥量來添加脫硫石膏。由此,粉煤灰和脫硫石膏的市場需求量是與水泥的產量呈正比的,水泥產量在不斷上升,這意味著市場對粉煤灰和脫硫石膏的需求量也在不斷上升。
粉煤灰用于燃燒除了滿足環保要求外,性能上要求熱值高、易燃燒,這就對粉煤灰水分有嚴格要求。粉煤灰還可作為混凝土的添加劑(用量約占粉煤灰綜合利用量的14%),業內平均水平按照每立方混凝土平均需添加100公斤粉煤灰。截止2017年我國混凝土產量達到22.98億立方米,同比增長28.23%。
將粉煤灰用于水泥摻合劑生產的用量約占粉煤灰綜合利用量的38%,用于混凝土添加劑的用量約占粉煤灰綜合利用量的14%,用于建材深加工產品的用量約占粉煤灰綜合利用量的26%。但與國外發達國家相比,我國粉煤灰綜合利用率還比較低,粉煤灰綜合利用技術和層次還比較低。
目前,中國粉煤灰綜合利用的主要問題有:
(1)產生量大:煤炭在能源結構中比例下降,煤炭消費絕對量不會減少,所以未來一段時期,中國粉煤灰產生量位居世界第一;
(2)地區利用不平衡:山西、內蒙、新疆等煤電產區粉煤灰產量大,消納能力有限,粉煤灰利用率低,二東南沿海等大型城市粉煤灰已被完全資源化利用,甚至供不應求;
(3)市場需求下降:受基礎設施建設投資和房地產行業影響。
(4)循環流化床粉煤灰利用存在困難。
我國是個產煤大國,以煤炭為電力生產基本燃料。雖然,我國正在改變我國電力能源結構,但以燃煤作為電力工業的地位仍然會持續一段時間。隨著國家發展的需要,火電在能源結構中比重雖然會降低,但電力需求在保持不斷增長,因此,預計我國粉煤灰的產量在未來仍會保持增長的趨勢,到2024年將達到9.25億噸的產量。
總之,實現粉煤灰的大宗量應用,可以降低堆存污染;開發高附加值利用技術,可以提高產品附加值和運輸半徑,解決煤電集中產區粉煤灰過剩問題。
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