粉煤灰的产生
粉煤灰是燃煤发电过程中产生的废弃物,由废气带出。通常情况下,煤在电厂锅炉中被磨细后,通过空气吹入燃烧室并迅速点燃(煤粉颗粒在电厂锅炉中的平均停留时间约为3~4秒),产生热能和熔融状态的矿物残渣。锅炉管道吸收热量,烟道气体被冷却,熔融状态的矿物残渣硬化,最终形成粉状。较粗的煤灰颗粒成为底灰或炉渣,掉入燃烧室底部(即底灰),而较轻的煤灰颗粒(即飞灰)继续悬浮在烟气中,在排放前被静电收尘器或布袋收尘器收集下来。
以准格尔电厂为例,该电厂采用北京巴布科克·威尔克斯有限公司生产的用于配10×104kW汽轮发电机组的B&WB410 /9. 8-M锅炉,为自然循环∏型布置,固态出渣,按露天矿抗7度地震布置设计。锅炉燃用准格尔洗中煤,采用正四角布置直流燃烧器,按假想切圆组织燃烧,燃烧温度为1200~1700℃,除尘方式采用文丘里水膜除尘,除尘后的粉煤灰浆液汇集于搅拌池,然后通过管道输送至距电厂东南约3公里的小纳林沟灰场堆积,灰场库容3290×104m3。由于灰场采用飞灰和底灰混合堆积,并覆盖有石灰物质混入其中,所以对灰场灰的综合利用带来了不利因素。本书研究的粉煤灰主要取自烟道和搅拌池,即飞灰,也就是常说的粉煤灰。
粉煤灰的产生与燃煤发电密切相关。在燃烧过程中,煤粉颗粒迅速燃烧,产生大量的热量和熔融状态的矿物残渣。这些残渣在冷却后会硬化,最终形成粉状。较粗的颗粒会成为底灰或炉渣,而较轻的颗粒则悬浮在烟气中,最终被收集下来。准格尔电厂的设备和技术选择对于粉煤灰的产生和收集具有重要影响,其采用的自然循环∏型布置和固态出渣技术有助于提高燃烧效率和减少废弃物的产生。
此外,准格尔电厂采用的文丘里水膜除尘技术能够有效去除烟气中的飞灰,确保排放的气体达到环保标准。除尘后的粉煤灰浆液通过管道输送到灰场进行堆积。灰场的设计和管理对粉煤灰的综合利用至关重要,因为混合堆积的飞灰和底灰可能会影响灰场的稳定性,同时石灰物质的覆盖也可能对粉煤灰的化学性质产生影响,从而影响其在工业中的应用。
在实际应用中,粉煤灰可以作为建筑材料、土壤改良剂、混凝土掺合料等多种用途。然而,由于灰场采用飞灰和底灰混合堆积,并覆盖有石灰物质,这可能会影响粉煤灰的品质和应用效果。因此,准确地获取和使用飞灰(即本书研究的粉煤灰)对于提高粉煤灰的综合利用价值至关重要。
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