爐排燃燒生物質(zhì)電廠飛灰利用的研究.pdf

1、我國近半的生物質(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，對飛灰的組成和特性進(jìn)行必要的分析和評價以及探究飛灰的處理方式是實現(xiàn)飛灰綜合利用的前

2、提。本文針對我國爐排燃燒生物質(zhì)直燃發(fā)電的實際，特別是摻燒木質(zhì)燃料的特點，采用多種先進(jìn)的實驗和分析方法對6臺機組的生物質(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，對飛灰的利用價值進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和評價，并提出飛灰的綜合處理方法。
　　對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)林土壤利用時對pH值的要求。飛灰主要以小顆粒為主，可能對飛灰的加工利用過程產(chǎn)生不利影響。對元素組成的分析顯示，飛灰中除了含有豐富的營養(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

4、石等。
　　對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)物的特性對飛灰的綜合利用價值進(jìn)行評價，表明主要燃燒農(nóng)林剩余物機組的分離器飛灰具有農(nóng)用價值，而所有除塵器飛灰和摻燒廢棄木材、模板等燃料機組的分離器飛灰因有害元素的含量過高可能限制它們在農(nóng)林土壤中的應(yīng)用。分離器飛灰和除塵