火电厂固体废弃物的资源化综合利用策略研究.docx

火电厂固体废弃物的资源化综合利用策略研究摘要：将火电厂固体废弃物视作资源用于其他行业的生产建设实现“变废为宝”已经渐渐形成主流思维。本文对火电厂固体废弃物的产生及分类进行了介绍结合传统处理方式的弊端及当代处理遵循的原则以粉煤灰、脱硫石膏为例详细阐述了其资源化综合利用方式并对如何形成“产业链”进行了分析。关键词：火电厂；固体废弃物；资源化综合利用；产业链；变废为宝1引言火力发电厂使用煤炭、石油、天然气等人们熟知的能源通过一系列过程将能源本身蕴含的能量依次转化为热能、动能、电能进而供应给广大用户。经过燃烧的能源产生的固体废弃物如果不能进行有效处理必然对自然环境造成极大的破坏。以之为原材料进行资源化综合利用符合长久健康发展的思想观念。2火电厂固体废弃物的产生及分类一般来说火电厂的固体废弃物主要产生于火电（只燃烧煤炭）模式即煤炭经过高温燃烧后其内蕴含的能量得到释放形成一种与火山灰质成分相近的混合型“废弃物”包含粉煤灰、煤渣、碎屑等。在过去很长一段时间内由于燃烧充分程度不足固体废弃物内残留大量的硫元素及含硫化合物如果将之直接排放到自然环境中或是应用于其他行业建设必然在大范围以内造成硫污染；如果由火电厂进行脱硫处理则需要投入极高的成本从而降低利润。近几年以来随着脱硫技术的不断升级加之思路的转换结合流态化技术将固体废弃物进行脱硫处理后能够形成一种脱硫石膏不仅能够直接应用于加工建设还极大地降低了矿石膏开采量有效保护了自然资源。而粉煤灰经过转化可以起到代替水泥的作用。现代火电厂固体废弃物资源化综合利用的主要原材料即为粉煤灰和脱硫石膏如表1所示为粉煤灰的分类及其性状；如表2所示为脱硫石膏的性状及成分分析。表1粉煤灰分类及性状表2脱硫石膏性状及成分分析3我国对火电厂固体废弃物的传统处理方式及当代原则传统的火电厂固体废弃物处理方式为填埋及露天堆放不仅会占用大量珍贵的土地资源而且煤灰中残留的含硫化合物等具备毒性和污染性的物质会渐渐流向地下土层造成严重的污染并渐渐扩散最终导致生态环境遭到毁灭性打击。基于此如何处理火电厂固体废弃物学术界的专家和政府部门经过了反复商讨得出如下结论：第一处理。对固体废弃物必须做出无害化处理此举是一切的前提未经过处理的废弃物不能转移到任何地方；第二处置。根据一定的原则将经过处理废弃物运送至指定地点中途必须保证安全避免发生遗失、泄漏等现象；第三综合化利用。根据长久健康发展理念将经过处理的废弃物应用于工业生产建设或其他可以得到有效利用的行业；暂时无法利用的则适用于第二条原则。总结其原理即物质回收（可利用物质回收）、物质转换、能量转换。4火电厂固体废弃物的资源化综合利用策略分析4.1粉煤灰的资源化综合利用方式经过对粉煤灰化学成分的分析可知其内部含有的二氧化硅含量占比至少为40%多者可达65%;三氧化二铝含量至少在15%多者可达40%。综合来看粉煤灰中此两种化合物整体占比至少为70%且仍然具备一定的活性经过技术处理之后能够将之转化为符合工业需求的建筑原材料从而加以利用。在水泥材料的生产过程当中经常需要添加黏土而使用粉煤灰可以起到很好的代替作用不仅能够降低黏土消耗量还能够充分运用其中残余的炭从而降低生产过程当中的燃料消耗数量。根据粉煤灰内部化合物含量的不同最终可以生成硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥以及粉煤灰硅酸盐水泥。将三者对比之后可以发现粉煤灰硅酸盐类型的水泥抵御硫酸盐侵蚀的能力最强且遇水后产生反应释放出的热量非常低。此外粒度大、活性强且含碳量不高的粉煤灰性能良好非常适合应用于民用、工业建筑、体积较大的水上混凝土工程、地下及水下混凝土工程等。经过大量混凝土配比试验可知在1m3的混凝土中加入50kg~100kg的粉煤灰硅酸盐水泥与同等质量的普通水泥性能无明显分别。经过脱硫处理的粉煤灰还可以与生石灰、水泥、石膏、铝粉等混合到一起加水搅拌成浆之后将之注入特定的模具进而蒸制成一种新型建筑材料其质量较轻、多孔除了具备一定的强度之外还拥有极强的防火和绝热性能其质地相对柔软适用于多种加工方式。4.2脱硫石膏的资源化综合利用方式脱硫石膏的制作过程不仅能够对煤炭残渣中的含硫化合物进行良好处理还能完美利用煤炭资源燃烧过程当中产生的SO2将之转变为不具备毒性、污染性的硫酸根离子。此种充分运用化学反应的处理方式值得推广。首先使SO2与水反应得到H2SO3之后经过氢离子提取、氧化反应得到HSO4-离子;其次进一步提取氢离子得到“十净的”SO42-硫酸根离子;最后使残渣中游离的钙离子、碳酸根离子、氢离子、硫酸根离子与水进行反应最终生成脱硫石膏即CaSO42H2O同时产生无毒的二氧化碳。在此过程当中任何游离状、具备毒性的硫酸根离子均被转化为固态无毒性的硫酸钙。根据精确计算每产生2.7吨的脱硫石膏只需要消耗1吨的二氧化硫因此在处理过程当中无需担忧具备毒性