爐排燃燒生物質(zhì)電廠飛灰利用的研究.pdf

1、我國(guó)近半的生物質(zhì)直燃電廠采用爐排燃燒方式，所生成的生物質(zhì)灰包括底灰和飛灰。與底灰一樣，飛灰也含營(yíng)養(yǎng)元素，但因顆粒細(xì)，燃燒過程中揮發(fā)出的有害重金屬元素易富集在飛灰中。特別是，為克服燃料供給和防止受熱面積灰、腐蝕等問題，設(shè)計(jì)燃燒秸稈的鍋爐摻燒木質(zhì)生物質(zhì)（主要是樹皮、廢舊木材等）較普遍，導(dǎo)致飛灰中重金屬含量較高，對(duì)環(huán)境的潛在影響可能限制其在農(nóng)林方面的應(yīng)用。因此，對(duì)飛灰的組成和特性進(jìn)行必要的分析和評(píng)價(jià)以及探究飛灰的處理方式是實(shí)現(xiàn)飛灰綜合利用的前

2、提。本文針對(duì)我國(guó)爐排燃燒生物質(zhì)直燃發(fā)電的實(shí)際，特別是摻燒木質(zhì)燃料的特點(diǎn)，采用多種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)和分析方法對(duì)6臺(tái)機(jī)組的生物質(zhì)燃燒飛灰的特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要包括飛灰的理化特性、浸出特性等。在此基礎(chǔ)上，對(duì)飛灰的利用價(jià)值進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和評(píng)價(jià)，并提出飛灰的綜合處理方法。
　　對(duì)飛灰理化特性的研究主要包括飛灰的基礎(chǔ)特性、粒徑分布、元素組成、礦物質(zhì)組成。基礎(chǔ)特性的研究表明，飛灰的總有機(jī)碳(TOC)含量往往較高，除塵器飛灰TOC的含量要高于分

3、離器飛灰;分離器和除塵器飛灰均呈較強(qiáng)的堿性，但是它們的pH值都小于13，符合生物質(zhì)灰在農(nóng)林土壤利用時(shí)對(duì)pH值的要求。飛灰主要以小顆粒為主，可能對(duì)飛灰的加工利用過程產(chǎn)生不利影響。對(duì)元素組成的分析顯示，飛灰中除了含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素(K、Ca、Mg、P)外，還含有多種重金屬元素(Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Ni、As、Pb、Sb、V、Zn)。對(duì)礦物質(zhì)組成的分析表明，飛灰中的主要礦物質(zhì)成分是SiO2、方解石、硫酸鈣、氯化鉀、氧化鈣以及長(zhǎng)

4、石等。
　　對(duì)飛灰的浸出特性及浸出產(chǎn)物特性的研究主要包括Cl的浸出過程、主量元素和重金屬元素的浸出特性、浸洗飛灰的元素組成和礦物質(zhì)組成以及浸洗液蒸干樣的礦物質(zhì)組成。對(duì)Cl浸出特性的研究表明，飛灰中的Cl元素在水溶液中易溶解，脫除殘?zhí)己罂梢约涌祜w灰中Cl的浸出速度。對(duì)主量元素和重金屬元素浸出特性的研究表明，K、Na的浸出率較高，Ca、Mg次之，P的浸出率最低，有害元素除Mo、Sb的浸出率較高外，其他元素的浸出率都很低，遠(yuǎn)小于1％。浸

5、出產(chǎn)物的特性表明，浸洗可以顯著的降低K、Cl的含量;K在浸洗過程中主要以KCl的形式浸出，少量以K2SO4的形式浸出，Na以NaCl的形式浸出，而Ca則主要以CaSO4的形式浸出。
　　圍繞飛灰的理化特性和浸出、浸出產(chǎn)物的特性對(duì)飛灰的綜合利用價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，表明主要燃燒農(nóng)林剩余物機(jī)組的分離器飛灰具有農(nóng)用價(jià)值，而所有除塵器飛灰和摻燒廢棄木材、模板等燃料機(jī)組的分離器飛灰因有害元素的含量過高可能限制它們?cè)谵r(nóng)林土壤中的應(yīng)用。分離器飛灰和除塵