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-PAGE\*MERGEFORMATI-摘要如今,大多数的脱硫灰渣是由循环流化床锅炉内燃烧的含硫煤经加入石灰石等脱硫剂燃烧后冷却产出的废弃物,因脱硫灰渣中含有较多的活性二氧化硅和活性氧化铝使它具有较高的火山灰活性,将改性的或未改性的脱硫灰渣掺入建材中可为做出的建材产品带来较好的工作性能,或是以脱硫灰渣替代水泥、砂等材料作建材使用,同样也可达到使用水泥、砂等材料制造的建材产品的标准要求。本文主要介绍了部分国内外对于脱硫灰渣的研究现状、脱硫灰渣的基本性质和利用脱硫灰渣制作出的新建材、新产品的性能。并从中剖析了影响循环流化床脱硫灰渣应用的原因和对其资源化利用提出个人见解,对循环流化床脱硫灰渣的进一步研究和综合利用提供一些参考。关键词:脱硫灰渣;资源化;利用;基本性质PAGE\*MERGEFORMAT-19-第一章绪论1.1研究背景与意义我国作为全球范围内的煤炭消耗大国之一,每年因煤炭使用而带来的SO2气体排放量越来越高,从而对我国的社会和经济发展产生了较大的影响。尤其是燃煤电厂和钢铁企业的快速发展,大量的煤炭燃烧带来的SO2气体使我国的生态环境变得越来越差。近年来,因为国家政府对于环保政策问题的重视程度越来越高,使得烟气脱硫工艺得到了极大的发展与推行运用,尤其是半干法脱硫技术中的循环流化床燃煤技术,因其对燃料使用不挑剔、燃烧效率较高、污染气体排放量小、石灰石脱硫成本较低、负荷调节比大且快等优点,渐渐地被越来越多的企业所接受。但该脱硫技术在脱硫过程中以石灰石等为脱硫剂脱硫使得炉内燃烧后会产生大量的脱硫灰渣,其主要成分由硫酸钙、亚硫酸钙、飞灰、脱硫剂等一些杂质组成,成分较为复杂且不稳定。又因我国对于资源化利用脱硫灰渣尚未成熟,使得国内大部分企业处理脱硫灰渣的方法基本都以室外堆放或填埋处理为主,这样的处理方法不只占用土地资源,同时也对周围的生态环境造成了污染。若能以脱硫灰渣为生产原料,对其进行开发利用,必定可以减少多数燃煤企业的经济成本,促进循环流化床脱硫技术的发展,给企业带来一定的经济收益,同时也保护了生态环境。由此可见,利用脱硫灰渣的性质并开发出新的使用方法,生产成本低、性能稳定的灰渣产品是非常有必要且有前景的。1.2脱硫灰渣简介图1循环流化床燃烧系统示意图脱硫灰渣是指含硫煤在通过循环流化床锅炉焚烧冷却后固定排出的废弃物,其含有较高的火山灰活性。可分为脱硫灰和脱硫渣。脱硫灰经旋风分离器分离出较细颗粒后排入烟道由除尘器收集获得。脱硫渣从炉底排出,经排渣口获得。图1为循环流化床燃烧系统示意图[1]。脱硫灰因其为粉状颗粒,本身体积较小且轻,因此在循环流化床锅炉内停留时间短暂,燃烧时间也较短。脱硫渣因其颗粒较大,所以在炉内燃烧时间较长,燃烧温度也相对较高。目前我国的脱硫灰渣大部分都由燃煤电厂、钢铁制造等一些需要燃煤的企业产生。由于各企业所用的煤种及其质量、脱硫剂加入量及纯度、炉内燃烧时的温度等原因的不同,使得锅炉内排出的脱硫灰渣性能、含硫量及游离氧化钙含量等均存在较大的差异,且现在大部分燃煤企业固定排放的脱硫灰多于脱硫渣。因循环流化床的燃烧温度和脱硫方式与普通煤粉炉相差较大,导致脱硫灰渣在微观形貌、化学成分、矿物组成及水化性等方面与粉煤灰均有不同,从而限制了脱硫灰渣的有效利用途径。因此国内外相关学者对此进行了大量的研究。1.3国内外脱硫灰渣利用的研究现状1.3.1国外研究现状因为循环流化床燃煤技术产出的脱硫灰渣与一般粉煤灰的区别主要在于脱硫灰渣中含有较多的三氧化硫和游离氧化钙,这使得其具有一定的火山灰活性和水硬性,但由于SO3和f-CaO含量过高而让人们在利用脱硫灰渣时难以下手。国外大多研究人员大部分是通过改变脱硫灰渣的某些性质或对其进行预处理后在拿来利用,试图从中找出新的脱硫灰渣应用方法。加拿大研究人员E.J.Anthony利用脱硫灰渣制备出了无水混凝土,他利用脱硫灰渣中含有的有效氧化钙成分与粉煤灰发生反应,使得混合体产生强度,这种方法生产的混凝土强度性能可达到低强度混凝土要求,而且成本极低[2]。日本研究人员通过将脱硫灰渣和生石灰、石膏混合搅拌后加入适量的水,采用浇筑或加压成型的方法制作试件,并采用蒸养方式进行养护,然后破碎为骨料,用于修路或地基处理。这种人造骨料强度可以达到25~40MPa[2]。德国的相关学者对脱硫灰渣的基本性能和能否在建材行业中应用做了可行性研究后发现,通过用硅酸盐水泥与不同的矿物掺合料(例如火山灰、粉煤灰、脱硫灰)配成一定的比例后混合,测得28d后掺入脱硫灰的试件抗压强度最高;同时,他们还发现脱硫灰渣所具备的火山灰活性可让其应用于建材制作中,例如可将其作为自硬性胶凝材料,又可用于砂浆、混凝土等一些建材的生产[2]。1.3.2国内研究现状由于国内对于半干法脱