李政軒
大唐國際發(fā)電股份有限公司,北京 100020
當今,社會經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量顯著提高,人們對燃煤電廠的實際運行效率提出了更高的要求,使其粉煤灰綜合利用技術(shù)面臨嚴峻的挑戰(zhàn)與考驗。當前形勢下,必須精準把握燃煤電廠粉煤灰綜合利用的核心環(huán)節(jié)與關(guān)鍵步驟,綜合施策,全面提升其粉煤灰的綜合利用價值。
燃煤電廠是現(xiàn)代經(jīng)濟社會高效穩(wěn)定運行的關(guān)鍵保障,是制造電力能源、輸送電力能源、保障電力能源的重要載體,在當前保經(jīng)濟、穩(wěn)發(fā)展等方面扮演著不可替代的關(guān)鍵角色。粉煤灰是燃煤電廠的主要固體廢棄物類型之一,若處置不當,極易對自然生態(tài)環(huán)境造成二次污染。近年來,國家相關(guān)部門高度重視燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術(shù)的應用與創(chuàng)新,在粉煤灰綜合利用標準化、綜合利用過程規(guī)范化、利用效果評價系統(tǒng)化等方面制定并實施了一系列重大方針政策,為新時期廣大燃煤電廠高質(zhì)高效地實施粉煤灰綜合利用提供了基本遵循與導向,在全面有效解決粉煤灰無序堆放、充分挖掘?qū)崿F(xiàn)其經(jīng)濟價值等方面取得了令人矚目的現(xiàn)實成就,為“以用為主”的粉煤灰綜合利用體系注入了強大動力[1]。同時,廣大燃煤電廠同樣在創(chuàng)新粉煤灰利用模式,優(yōu)化粉煤灰利用技術(shù)應用控制等方面進行了積極探索,構(gòu)建形成了針對性強、綜合性突出的粉煤灰綜合利用技術(shù)框架,經(jīng)濟效益不斷提升。盡管如此,受粉煤灰年產(chǎn)生量等主客觀多方面要素的影響,當前燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術(shù)應用中依舊存在諸多短板,對《粉煤灰綜合利用管理辦法》的執(zhí)行與落實存在欠缺,產(chǎn)品附加值相對較低,阻礙著燃煤電廠粉煤灰綜合利用的可持續(xù)發(fā)展道路,廣大燃煤電廠必須對其給予高度重視。上述背景下,深入探討燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術(shù)的相關(guān)策略,具有極為深刻的現(xiàn)實意義。
粉煤灰可在新型墻體及裝配式建筑中進行應用。與黏土等材料相比,粉煤灰在具有類似化學成分的同時,還具有其所不具備的多項優(yōu)勢特征,可與其他類型的建筑原材料搭配制作建筑工程中的水泥。在當前技術(shù)條件下,基于粉煤灰綜合利用技術(shù),已經(jīng)先后研制出硅酸鹽水泥、硅酸三鈣水泥、硫酸鋁酸鈣水泥等類型的水泥,不僅充分彰顯了粉煤灰的再利用價值,還為建筑工程提供了更豐富的水泥類型。同時,粉煤灰還可制作建筑工程中普遍會到的粉煤灰磚和砌塊等,在特定加工制作技術(shù)方法的支持下,以粉煤灰為主要原料,選擇相應的膠凝材料、外加劑等,形成相應的建筑材料[2]。通過粉煤灰綜合利用得到的建筑材料不但制作成本低,而且導熱系數(shù)小、重量輕。
隨著現(xiàn)代綜合利用技術(shù)方法的創(chuàng)新發(fā)展,粉煤灰同樣被廣泛應用于道路工程建設全過程。一方面,粉煤灰可在水泥砼路面建設中替代傳統(tǒng)水泥,在有效壓縮道路工程經(jīng)濟成本支出的基礎(chǔ)上,控制混凝土的初始坍落度,延長混凝土的初凝時間,降低水泥砼路面出現(xiàn)收縮裂縫的概率,確保道路工程的抗壓強度等技術(shù)參數(shù)指標。另一方面,粉煤灰可用于路面面層部分,充分發(fā)揮其含水量大、剛度大、穩(wěn)定性突出等優(yōu)勢,防范路面低溫縮裂問題。此外,粉煤灰還可應用于制作二灰或三灰填筑構(gòu)造物臺背,處理橋頭跳車問題。
粉煤灰疏松多孔,在保水性、透氣性等方面的利用價值相對優(yōu)越,在農(nóng)作物種植等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可有效改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤孔隙度,將土壤膨脹率等參數(shù)指標控制在一定范圍內(nèi),防止土壤板結(jié)干裂,并實現(xiàn)土壤水分、養(yǎng)分、熱量的有效銜接。粉煤灰可調(diào)整土壤酸堿度,改良土壤化學成分。有研究表明,當粉煤灰用量保持在5%~15%時,隨著其用量的提高,農(nóng)作物中的鐵濃度、鋅濃度等呈現(xiàn)出顯著降低的趨勢,可有效降低與防范植株毒害癥狀。當前粉煤灰綜合利用技術(shù)日趨體系化,科研單位已經(jīng)先后研制出基于粉煤灰的磷肥與硅復合肥等[3]。
現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境保護理念的持續(xù)深化,使燃煤電廠粉煤灰的應用覆蓋領(lǐng)域更為寬泛,在環(huán)保工程方面的應用價值倍加凸顯,可實現(xiàn)“以廢治廢”的預期效果。粉煤灰是燃煤電廠特定生產(chǎn)條件下排出的廢棄物,屬于有毒有害物質(zhì)類型范疇。粉煤灰表面積相對較大,吸附效果相對較好,具有較為顯著的綜合利用價值,因此可在“變廢為寶、化害為利”的原則指引下,實現(xiàn)其資源化轉(zhuǎn)化。粉煤灰可有效去除富營養(yǎng)型湖泊表層水和間隙水中的磷酸酶,可用于多類型的工業(yè)廢水凈化與治理,降低廢水中污染物、懸浮物的含量。
粉煤灰的基本構(gòu)成物質(zhì)具備良好的機械性能、抗壓性能、絕緣熱性能等,可用于制作經(jīng)濟成本相對較低的填料,用于礦山填充,防范與解決礦山開采過程中常出現(xiàn)的地面塌陷等問題。從技術(shù)角度來看,粉煤灰可充分發(fā)揮出“微集料”的作用,優(yōu)化礦山填充結(jié)構(gòu),達到礦區(qū)環(huán)境保護及土地資源再利用的雙重目的。在實踐領(lǐng)域,有燃煤電廠及相關(guān)科研單位開展了濕排灰和干排灰的應用探索,形成了以取代系數(shù)為基本約束條件的超量取代法等技術(shù)方法[4]。
現(xiàn)代科學技術(shù)的快速發(fā)展為燃煤電廠粉煤灰綜合利用及資源轉(zhuǎn)化提供了更為豐富的技術(shù)手段,使相關(guān)技術(shù)人員在綜合利用工具等方面的選擇更加靈活,也使傳統(tǒng)模式下難以完成的粉煤灰綜合利用任務具備了更強的可操作性。因此,技術(shù)人員應積極運用現(xiàn)代綜合利用技術(shù)方法,深挖燃煤電廠粉煤灰的現(xiàn)實價值優(yōu)勢,實現(xiàn)固體廢棄物資源的二次利用,制訂切實可行的資源化轉(zhuǎn)化利用方案,將精細化、集約化、生態(tài)化的綜合利用技術(shù)理念融入粉煤灰綜合利用的全過程。
在燃煤電廠粉煤灰綜合利用過程中,相關(guān)技術(shù)人員的關(guān)鍵地位不言而喻,是執(zhí)行粉煤灰綜合利用技術(shù)工藝,優(yōu)化粉煤灰綜合利用理念的直接實施者與操作者,其綜合素養(yǎng)的高低與粉煤灰綜合利用成效密切相關(guān)。燃煤電廠應定期組織粉煤灰綜合利用技術(shù)人員參加專項培訓與學習,邀請行業(yè)專家及領(lǐng)軍人物為其講解新形勢下粉煤灰綜合利用技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)與趨向,全面系統(tǒng)掌握粉煤灰綜合利用的技術(shù)理論,在粉煤灰摻量計算等方面取得新的突破,開辟更多的粉煤灰現(xiàn)實應用領(lǐng)域。
在今后的燃煤電廠粉煤灰綜合利用過程中,應將提高粉煤灰綜合利用率作為主要出發(fā)點,對燃煤電廠的既有鍋爐燃燒系統(tǒng)進行升級改造,提高其自動化、智能化、數(shù)字化水平,與粉煤灰的綜合利用進行有效銜接,提高鍋爐燃燒系統(tǒng)與綜合利用加工系統(tǒng)之間的交互性。改變基于傳統(tǒng)理念與體系構(gòu)造的集灰和排灰系統(tǒng),配置性能相對穩(wěn)定的多級靜電除塵器,充分確保所排出粉煤灰的原有形狀特征,從而為后續(xù)綜合利用創(chuàng)造良好條件。相關(guān)研究人員應深入開展粉煤灰形態(tài)、成分及物理特性的研究,以控制與分析粉煤灰物理與化學性質(zhì)為驅(qū)動,改善粉煤灰工程性質(zhì)。
綜上所述,受技術(shù)方法、電廠管理、綜合利用模式等要素的影響,當前燃煤電廠粉煤灰綜合利用技術(shù)應用中依舊存在諸多薄弱環(huán)節(jié),阻礙著粉煤灰實際利用價值的優(yōu)化提升。因此,技術(shù)人員應該從燃煤電廠運行的客觀實際需求出發(fā),充分遵循粉煤灰綜合利用技術(shù)的基本原理與規(guī)律,創(chuàng)新粉煤灰綜合利用模式,優(yōu)化粉煤灰綜合利用流程,為全面提升粉煤灰再利用的經(jīng)濟價值奠定基礎(chǔ),為實現(xiàn)燃煤電廠質(zhì)效同步提升保駕護航。