实现粉煤灰的大宗量应用,可降低污染,提高产品附加值
粉煤灰,是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。随着电力工业的发展,燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加,成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理,就会产生扬尘,污染大气;若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。但粉煤灰可资源化利用,如作为混凝土的掺合料等。
粉煤灰的产生量很大,通常每消耗2吨煤就会产生1吨粉煤灰。截止2017年底,我国粉煤灰产量达到6.86亿吨,同比增长4.7%,产量高居世界第一。
粉煤灰主要作为水泥掺和剂,用以提高水泥性能,减少水泥用料,用量约占粉煤灰综合利用量的 38%(中国循环经济协会统计),业内一般按照评价 30%的水泥量来添加粉煤灰。脱硫石膏主要用于制作水泥缓凝剂,用量约占脱硫石膏综合利用量的 70%(中国循环经济协会统计),业内评价按照 3.25%的水泥量来添加脱硫石膏。由此,粉煤灰和脱硫石膏的市场需求量是与水泥的产量呈正比的,水泥产量在不断上升,这意味着市场对粉煤灰和脱硫石膏的需求量也在不断上升。
粉煤灰用于燃烧除了满足环保要求外,性能上要求热值高、易燃烧,这就对粉煤灰水分有严格要求。粉煤灰还可作为混凝土的添加剂(用量约占粉煤灰综合利用量的14%),业内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年我国混凝土产量达到22.98亿立方米,同比增长28.23%。
将粉煤灰用于水泥掺合剂生产的用量约占粉煤灰综合利用量的38%,用于混凝土添加剂的用量约占粉煤灰综合利用量的14%,用于建材深加工产品的用量约占粉煤灰综合利用量的26%。但与国外发达国家相比,我国粉煤灰综合利用率还比较低,粉煤灰综合利用技术和层次还比较低。
目前,中国粉煤灰综合利用的主要问题有:
(1)产生量大:煤炭在能源结构中比例下降,煤炭消费绝对量不会减少,所以未来一段时期,中国粉煤灰产生量位居世界第一;
(2)地区利用不平衡:山西、内蒙、新疆等煤电产区粉煤灰产量大,消纳能力有限,粉煤灰利用率低,二东南沿海等大型城市粉煤灰已被完全资源化利用,甚至供不应求;
(3)市场需求下降:受基础设施建设投资和房地产行业影响。
(4)循环流化床粉煤灰利用存在困难。
我国是个产煤大国,以煤炭为电力生产基本燃料。虽然,我国正在改变我国电力能源结构,但以燃煤作为电力工业的地位仍然会持续一段时间。随着国家发展的需要,火电在能源结构中比重虽然会降低,但电力需求在保持不断增长,因此,预计我国粉煤灰的产量在未来仍会保持增长的趋势,到2024年将达到9.25亿吨的产量。
总之,实现粉煤灰的大宗量应用,可以降低堆存污染;开发高附加值利用技术,可以提高产品附加值和运输半径,解决煤电集中产区粉煤灰过剩问题。
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