火电厂环境治理

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1、第十章第十章 火电厂环境治理火电厂环境治理l内容提要：内容提要： 介绍了火电厂汽、水、渣的污染介绍了火电厂汽、水、渣的污染和治理。主要包括：电厂冲灰水、和治理。主要包括：电厂冲灰水、锅炉酸洗废水等各种废水的排放与锅炉酸洗废水等各种废水的排放与处理；处理；SO2和和NOx的治理的主要方法、的治理的主要方法、原理和工艺；粉煤灰的理化性质及原理和工艺；粉煤灰的理化性质及综合利用情况。综合利用情况。目录目录第一节第一节 火电厂废水治理火电厂废水治理第二节第二节 火电厂废气治理火电厂废气治理第三节第三节 粉煤灰综合利用粉煤灰综合利用第一节第一节 火电厂废水治理火电厂废水治理 火电厂绝大部分设备都是以水作

2、为工作火电厂绝大部分设备都是以水作为工作介质或冷却介质。在生产过程中，水质将发介质或冷却介质。在生产过程中，水质将发生很大变化。根据不同使用情况而产生了各生很大变化。根据不同使用情况而产生了各种废水。对于大量电厂废水的处理和有效利种废水。对于大量电厂废水的处理和有效利用有着重要的意义。用有着重要的意义。 废水的来源废水的来源 废水的处理方法废水的处理方法u冲灰废水的处理冲灰废水的处理水力除灰系统的废水水力除灰系统的废水 水力除灰是国内外燃煤电厂普遍采用的除灰水力除灰是国内外燃煤电厂普遍采用的除灰方式。方式。 在排灰过程中，由于水和灰、渣的相互作用，在排灰过程中，由于水和灰、渣的相互作用，使部分

3、灰、渣溶于水中，而使水体受到污染。污使部分灰、渣溶于水中，而使水体受到污染。污染杂质的成分取决于灰、渣的化学组成、冲灰水染杂质的成分取决于灰、渣的化学组成、冲灰水水质、除尘和除灰方式等。水质、除尘和除灰方式等。 灰水中主要含有饱和灰水中主要含有饱和Ca(OH)2、饱和、饱和CaSO4以及以及Mg(OH)2等。此外，还有少量的等。此外，还有少量的稀有元素锗、稀有元素锗、钒、钛、砷、汞和氟。钒、钛、砷、汞和氟。 冲灰废水的排放量约相当于电厂其它各种工冲灰废水的排放量约相当于电厂其它各种工业废水排放量的总和。业废水排放量的总和。冲灰系统废水的处理冲灰系统废水的处理（1 1）浓缩水力除灰）浓缩水力除灰

4、（2 2）干除灰渣（气力输灰）干除灰渣（气力输灰）(3)(3)灰水悬浮物超标处理灰水悬浮物超标处理 要解决灰水悬浮物超标问题，首先在设计要解决灰水悬浮物超标问题，首先在设计上要考虑上要考虑有足够的灰水停留时间有足够的灰水停留时间( (灰池容积不能灰池容积不能太小太小) )，使灰粒充分沉淀。，使灰粒充分沉淀。 其次其次改进颗粒沉降措施改进颗粒沉降措施。措施有：加装挡。措施有：加装挡板，减少入口流量；在出口处安装下水堰、拦板，减少入口流量；在出口处安装下水堰、拦污栅，防止灰粒流出；用出水槽代替出水管，污栅，防止灰粒流出；用出水槽代替出水管，从而减少出水流速；添加凝聚剂，加速颗粒的从而减少出水流速；

5、添加凝聚剂，加速颗粒的沉降。沉降。 (4) (4)灰水灰水pH值超标处理值超标处理 主要采用的工艺措施有主要采用的工艺措施有炉烟炉烟(或纯或纯CO2)处理处理和和加酸处理加酸处理。 炉烟处理炉烟处理 按炉烟的吸收方式不同，可分为按炉烟的吸收方式不同，可分为灰沟灰沟(池池)布布气吸收法气吸收法和和吸收塔吸收法吸收塔吸收法及及纯纯CO2处理法处理法。 灰沟灰沟(池池)布气吸收法工艺流程见布气吸收法工艺流程见图图10-1。 吸收塔吸收法工艺流程见吸收塔吸收法工艺流程见图图10-2。 钢瓶钢瓶CO2法：指采用商品法：指采用商品CO2(纯净纯净CO2)中中和处理灰水。和处理灰水。 加酸处理加酸处理 加酸

6、处理灰水是一种处理工艺简单的方法。加酸处理灰水是一种处理工艺简单的方法。一般可采用添加工业一般可采用添加工业HCl、H2SO4或邻近工厂排或邻近工厂排出的废酸。出的废酸。图图10-1 10-1 灰沟布气法炉烟处理灰水工艺流程灰沟布气法炉烟处理灰水工艺流程图图10-2 10-2 吸收塔法炉烟处理灰水工艺流程吸收塔法炉烟处理灰水工艺流程 (5) (5)灰灰水中其它有害物质的处理水中其它有害物质的处理 冲灰废水中的氟、砷、铬等毒性物质一般冲灰废水中的氟、砷、铬等毒性物质一般是采用是采用化学沉淀法化学沉淀法，投加化学药剂和混凝剂，投加化学药剂和混凝剂，然后将有毒沉淀物置于容器内密封后埋置。然后将有毒沉

7、淀物置于容器内密封后埋置。 冲灰废水中的氟、砷、铬等毒性物质，除冲灰废水中的氟、砷、铬等毒性物质，除采用化学沉淀法外，还可采用采用化学沉淀法外，还可采用吸附净化法吸附净化法，可，可根据不同的杂质适当的选择离子交换树脂、粉根据不同的杂质适当的选择离子交换树脂、粉煤灰。煤灰。烟气脱硫废水处理烟气脱硫废水处理来源：湿法脱硫之后的废水来源：湿法脱硫之后的废水处理方法：处理方法：（1）灰场堆放）灰场堆放（2）蒸发烟气脱硫废水）蒸发烟气脱硫废水（3）处理后排放或回用）处理后排放或回用（4）烟气脱硫废水处理系统）烟气脱硫废水处理系统 （图（图10-3） 图图10-3烟气脱硫废水处理系烟气脱硫废水处理系统统生

8、活污水的处理生活污水的处理 电厂生活污水的处理方法与城市生活污染处理类似，电厂生活污水的处理方法与城市生活污染处理类似，处理方法主要有：处理方法主要有：1.纳滤技术纳滤技术纳滤处理生活污水流程纳滤处理生活污水流程2.生物接触氧化法生物接触氧化法生物接触氧化法系统流程生物接触氧化法系统流程 3.氧化絮凝复合床（氧化絮凝复合床（OFR）处理法）处理法系统简单、运行稳定、操作维护方便：占地面积小、系统简单、运行稳定、操作维护方便：占地面积小、运行费用低：处理效果良好，污泥排放少，无二运行费用低：处理效果良好，污泥排放少，无二次污染次污染 4.A2/O法法 图10-4纳滤处理生活污水 图10-5生物接

9、触氧化法系统流程 水处理设备及凝结水净化设备产生的废水水处理设备及凝结水净化设备产生的废水 水处理设备及凝结水净化设备在过滤、酸水处理设备及凝结水净化设备在过滤、酸( (碱碱) )再生、正再生、正( (反反) )洗等操作过程中，也会产生一洗等操作过程中，也会产生一定量的废水。在水进行预处理时，还产生一些泥定量的废水。在水进行预处理时，还产生一些泥浆。浆。 水处理设备废水的特点是含有酸、碱和大量水处理设备废水的特点是含有酸、碱和大量的中性盐。的中性盐。 凝结水净化设备产生的废水含盐量和其它杂凝结水净化设备产生的废水含盐量和其它杂质都比较少。主要是凝结水系统设备、管道的金质都比较少。主要是凝结水系

10、统设备、管道的金属腐蚀产物；冷却水渗漏到凝结水中的杂质；及属腐蚀产物；冷却水渗漏到凝结水中的杂质；及再生时产生的酸、碱、盐等。这部分废水量只占再生时产生的酸、碱、盐等。这部分废水量只占全部水处理设备废水的一小部分。全部水处理设备废水的一小部分。水处理设备及凝结水净化设备废水的处理水处理设备及凝结水净化设备废水的处理 这类废水含有大量的盐类和粗组分散杂质，这类废水含有大量的盐类和粗组分散杂质，考虑其排放时，可将废水分为两部分，一部分是考虑其排放时，可将废水分为两部分，一部分是预处理设备的排放水预处理设备的排放水，另一部分是，另一部分是除盐设备的排除盐设备的排放水放水。 预处理设备的排放水预处理设

11、备的排放水特点特点是，是，其中的杂质以其中的杂质以沉淀物的形式存在。沉淀物的形式存在。 除盐设备的排放水，阴离子交换树脂再生产除盐设备的排放水，阴离子交换树脂再生产生碱性废水，阳离子交换树脂再生产生酸性废水。生碱性废水，阳离子交换树脂再生产生酸性废水。通常酸性废水的量均大于碱性废水的量，为了中通常酸性废水的量均大于碱性废水的量，为了中和过剩的酸性废水，可采用以下几种方法处理：和过剩的酸性废水，可采用以下几种方法处理：排入水力除灰系统排入水力除灰系统、用碱性物质中和用碱性物质中和、增加阴离增加阴离子树脂再生剂量子树脂再生剂量。锅炉化学清洗和停炉保护排放的废水锅炉化学清洗和停炉保护排放的废水 新锅

12、炉试运行和停用保护时，都需要进行化新锅炉试运行和停用保护时，都需要进行化学清洗。学清洗。它包括化学药剂清洗和水冲洗的废水。它包括化学药剂清洗和水冲洗的废水。 这类废水的杂质成分包括酸、碱、盐、重金这类废水的杂质成分包括酸、碱、盐、重金属、有机物和一些有毒物质。属、有机物和一些有毒物质。 它的它的排放特点排放特点是流量变化大，特别集中，而是流量变化大，特别集中，而且水中污染物的成分和数量都在不断变化，外观且水中污染物的成分和数量都在不断变化，外观上也不同于一般的废水，颜色深，多泡沫，并有上也不同于一般的废水，颜色深，多泡沫，并有特殊的刺激性气味。特殊的刺激性气味。 锅炉化学清洗和停炉保护排放的废

13、水锅炉化学清洗和停炉保护排放的废水 (1) (1)锅炉化学清洗废水的处理锅炉化学清洗废水的处理 这类废水的特点是这类废水的特点是排放集中，杂质成分复杂，排放集中，杂质成分复杂，其水质成分取决于清洗药剂配方、清洗方式其水质成分取决于清洗药剂配方、清洗方式和被和被清洗沉淀物的组成因素。清洗沉淀物的组成因素。主要超标物质是主要超标物质是pH值、值、COD和铁等。和铁等。处理方法有：处理方法有：炉内焚烧法炉内焚烧法、化学氧化学氧化分解法化分解法、吸附法吸附法等。等。 炉内焚烧法炉内焚烧法 机理：机理：在炉内高温条件下，使有机酸分解氧在炉内高温条件下，使有机酸分解氧化为水蒸气和二氧化碳，废水中的重金属离

14、子变化为水蒸气和二氧化碳，废水中的重金属离子变成金属氧化物，约成金属氧化物，约90%沉积在灰渣中，约沉积在灰渣中，约10%随随烟气逸入大气，一般能符合排放标准。烟气逸入大气，一般能符合排放标准。 化学氧化分解法化学氧化分解法 盐酸清洗废液的处理系统见盐酸清洗废液的处理系统见图图10-6。 有机酸清洗废液的处理系统见有机酸清洗废液的处理系统见图图10-7。 吸附法吸附法 废液中的废液中的COD可采用活性炭或煤灰吸附的可采用活性炭或煤灰吸附的办法去除。办法去除。 (2) (2)停炉停炉保护废水的处理保护废水的处理 湿式停炉保护法主要是用湿式停炉保护法主要是用氨和联胺满水保氨和联胺满水保护法护法。当

15、锅炉再启动时，就排出大量含有氨和。当锅炉再启动时，就排出大量含有氨和联胺的停炉保护水。通常这种废水采用联胺的停炉保护水。通常这种废水采用氧化法氧化法处理。处理。图图10-6 10-6 盐酸清洗废液的氧化处理系统盐酸清洗废液的氧化处理系统图图10-7 10-7 有机酸清洗废液的氧化处理系统有机酸清洗废液的氧化处理系统石油产品污染的废水石油产品污染的废水 这类废水含有的石油成分有：重油、润滑油、这类废水含有的石油成分有：重油、润滑油、绝缘油、煤油和汽油等。它是由电厂的以下部位绝缘油、煤油和汽油等。它是由电厂的以下部位而产生的。而产生的。 重油设施的废水包括水泵的冷却水、重油设重油设施的废水包括水泵

16、的冷却水、重油设施的凝结水、被重油污染的地下水、设备检修和施的凝结水、被重油污染的地下水、设备检修和事故排放的废水。事故排放的废水。 主厂房的含油废水一般是汽轮机组的油系统主厂房的含油废水一般是汽轮机组的油系统漏油而产生的。漏油而产生的。 电气设备的含油废水电气设备的含油废水主要指变压器等电器设主要指变压器等电器设备的密封垫、法兰连接部的漏油而产生的。备的密封垫、法兰连接部的漏油而产生的。 此外，还有废油再生排放的废水等。此外，还有废油再生排放的废水等。石油产品污染的废水处理石油产品污染的废水处理 含油废水一般均为含油废水一般均为水包油水包油的分散体系。其分的分散体系。其分散状态与油、水的性质

17、及其生成条件有关，主要散状态与油、水的性质及其生成条件有关，主要可分为：可分为：可乳油可乳油、乳化油乳化油和和溶解油溶解油。除去这三种。除去这三种油污的方法有：油污的方法有：隔油池法隔油池法、溶气浮选法溶气浮选法和和生化处生化处理理。 (1) (1)隔隔油池法油池法 该法主要用于除去可浮油。该法主要用于除去可浮油。它是以油、水密它是以油、水密度差为基础，通过隔油池将浮到水面的油除去。度差为基础，通过隔油池将浮到水面的油除去。常用的设施称常用的设施称隔油池隔油池，有，有平板式平板式和和斜板式斜板式两种。两种。 (2) (2)溶气浮选法溶气浮选法 该法主要是用于除去水中的乳化油。该法主要是用于除去

18、水中的乳化油。 原理：原理：将空气在一定的压力下溶于含油废水将空气在一定的压力下溶于含油废水中，然后使废水压力突然降低，在减压条件下，中，然后使废水压力突然降低，在减压条件下，水中的空气就形成小气泡上浮，分散在水中的油水中的空气就形成小气泡上浮，分散在水中的油滴被粘附在气泡上，并一起上浮到水面，实现油滴被粘附在气泡上，并一起上浮到水面，实现油水分离。水分离。 按产生气泡的方式不同，溶气浮选法可分为按产生气泡的方式不同，溶气浮选法可分为加压法加压法、真空减压法真空减压法、电解法电解法和和喷射法喷射法等。等。 图图10-8为全部进水加压的溶气浮选法工艺流为全部进水加压的溶气浮选法工艺流程简图。程简

19、图。图图10-8 全部进水加压溶气浮选工艺流程全部进水加压溶气浮选工艺流程（3）超滤法）超滤法超滤法的分离机理是筛孔分离过程，主要用超滤法的分离机理是筛孔分离过程，主要用于分离液相物质中的溶质，所采用的膜是于分离液相物质中的溶质，所采用的膜是高聚物超滤膜。超滤法的最大优点在于能高聚物超滤膜。超滤法的最大优点在于能浓缩或回收物质而没有相的变化，具有无浓缩或回收物质而没有相的变化，具有无需加热、设备简单、占地少、能耗低、操需加热、设备简单、占地少、能耗低、操作压力低的特点作压力低的特点其流程如图其流程如图10-9所示。所示。图图10-9超滤处理含油废水的流程超滤处理含油废水的流程 (4) (4)生

20、物处理法生物处理法 在自然界存在着大量依靠有机物生活的微生在自然界存在着大量依靠有机物生活的微生物，它们具有氧化分解有机物并将其转化为无机物，它们具有氧化分解有机物并将其转化为无机物的巨大功能。物的巨大功能。这种利用微生物氧化分解废水中这种利用微生物氧化分解废水中的有机物的方法，称为的有机物的方法，称为生物处理法生物处理法。 生物处理法根据微生物对氧气的不同要求，生物处理法根据微生物对氧气的不同要求，一般分为：一般分为：好氧生物处理法好氧生物处理法和和厌氧生物处理法厌氧生物处理法。 好氧生物处理法好氧生物处理法主要包括主要包括活性污泥法活性污泥法和和生物生物过滤法过滤法。 活性污泥法处理含油废

21、水的工艺流程如活性污泥法处理含油废水的工艺流程如图图10-10所示。所示。图图10-10 10-10 含油废水活性污泥处理简图含油废水活性污泥处理简图电厂节水技术电厂节水技术 1.回收利用回收利用2.集中处理集中处理3.城市污水回用城市污水回用中水回用中水回用图10-11电厂的工业废水集中处理后回用工艺流程 图10-12火电厂废水回收系统流程1 图10-13水处理工艺流程 第二节第二节 火电厂废气治理火电厂废气治理 二氧化硫二氧化硫(SO2)和氮氧化物和氮氧化物(NOX)的污染，的污染，是当前严重的公害问题。而火电厂所排废气中，是当前严重的公害问题。而火电厂所排废气中，SO2 、NOX也是主要

22、污染物。也是主要污染物。 SO2的危害和治理的危害和治理 NOX的危害和治理的危害和治理 粉尘的危害和治理粉尘的危害和治理uSO2的危害和治理的危害和治理SO2的危害的危害 SO2是一种是一种无色而有刺激性气味无色而有刺激性气味的的有毒有毒气体。气体。人吸入人吸入SO2，呼吸道将受到损害。下雨时，硫的氧呼吸道将受到损害。下雨时，硫的氧化物及所生成的硫酸随雨水降到地面，形成化物及所生成的硫酸随雨水降到地面，形成“酸酸雨雨”。酸雨对金属制品和建筑物有较强的腐蚀性，。酸雨对金属制品和建筑物有较强的腐蚀性，并可毒害鱼类等水中生物，使土壤酸化，损害森并可毒害鱼类等水中生物，使土壤酸化，损害森林及农作物。

23、硫的氧化物还能直接损伤织物的叶林及农作物。硫的氧化物还能直接损伤织物的叶茎，使植物枯死。因此，茎，使植物枯死。因此， SO2在大气中的含量应在大气中的含量应受到限制。受到限制。SO2的治理的治理 烟气脱硫方法：烟气脱硫方法：根据生成物的出路不同，分根据生成物的出路不同，分为回收法和抛弃法；根据操作过程的物相不同，为回收法和抛弃法；根据操作过程的物相不同，又可分为干法和湿法。又可分为干法和湿法。 排烟脱硫方法：排烟脱硫方法：石灰石石灰石/ /石灰法；喷雾干燥石灰法；喷雾干燥法等。法等。 (1)(1)石灰石石灰石/ /石灰法石灰法 反应原理：反应原理：石灰石或石灰浆液吸收烟气中石灰石或石灰浆液吸收

24、烟气中的的SO2，先生成亚硫酸钙，然后氧化成硫酸钙。，先生成亚硫酸钙，然后氧化成硫酸钙。 流程和设备：流程和设备： 该法工艺流程见该法工艺流程见图图10-14。 设备：湍球塔、筛板塔、喷雾塔、文丘里洗设备：湍球塔、筛板塔、喷雾塔、文丘里洗涤器等。涤器等。图图10-14 10-14 石灰石石灰石/ /石灰法工艺流程石灰法工艺流程 (2) (2)喷雾干燥法喷雾干燥法 这种工艺属于半干法脱硫，多数采用这种工艺属于半干法脱硫，多数采用旋转喷旋转喷雾器雾器，也有采用各种喷嘴喷雾。，也有采用各种喷嘴喷雾。 化学反应原理：化学反应原理： (6-1) (6-2) (6-3) (6-4) (6-5)222323

25、423332444SOH OH SOCa(OH)H SOCaSOH OCaSO ()CaSO ()1CaSO ()OCaSO ()2CaSO ()CaSO ()液固液液液固uNOX的危害和治理的危害和治理NOX的危害的危害 气态氮氧化物可包括四种形式：一氧化二氮气态氮氧化物可包括四种形式：一氧化二氮N2O、一氧化氮、一氧化氮NO、三氧化二氮、三氧化二氮N2O3和二氧化氮和二氧化氮NO2。在。在NOX废气中，废气中，NO和和NO2为其主要成分。为其主要成分。当前，世界各国都已确定当前，世界各国都已确定NOX为大气中有毒污染为大气中有毒污染物。物。 NO不溶于水，常温下易与空气中氧气化合不溶于水，

26、常温下易与空气中氧气化合生成生成NO2。NO与血红素的亲和力比与血红素的亲和力比CO大近百倍，大近百倍，能使血液循环受阻，严重者可致死亡。能使血液循环受阻，严重者可致死亡。NO2为红为红棕色刺激性有毒气体，能使血红素丧失输氧能力。棕色刺激性有毒气体，能使血红素丧失输氧能力。 NOX和空气中燃烧不完全的碳氢化合物在日和空气中燃烧不完全的碳氢化合物在日光下发生光下发生光化学反应光化学反应，生成的，生成的光化学烟雾光化学烟雾对人的对人的呼吸器官和农作物都有损害作用。同时，光化学呼吸器官和农作物都有损害作用。同时，光化学反应生成的反应生成的过氧乙酰硝酸盐过氧乙酰硝酸盐(PAN)是一种致癌物。是一种致癌

27、物。NOX废气还会引起结膜炎、咽痛、肺炎、废水肿，废气还会引起结膜炎、咽痛、肺炎、废水肿，并有损人的神经系统。并有损人的神经系统。 为此，为此，NOX的污染问题受到世界各国的普遍的污染问题受到世界各国的普遍关注，均制定了关注，均制定了NOX的排放标准，我国制定的标的排放标准，我国制定的标准见准见表表10-1。表表10-1 SO2、NOX、粉尘的排放标准、粉尘的排放标准烟囱高度烟囱高度(m)排放标准排放标准 (最高允许浓度最高允许浓度) Kg/hSO2NOX粉尘粉尘201230828240374517017060310863108065016065010012002301200120170017

28、0015024002400NOX的治理的治理 脱除烟气中的氮氧化物，简称为脱除烟气中的氮氧化物，简称为烟气脱氮烟气脱氮，也称也称排烟脱硝排烟脱硝或或烟气脱硝烟气脱硝，这是目前，这是目前NOX治理的治理的主要方式。主要方式。 烟气脱硝的方法很多，大体上分为烟气脱硝的方法很多，大体上分为催化还原催化还原法法、 固体吸附法固体吸附法和和液相吸附法液相吸附法。 (1)(1)催化还原法催化还原法 该法是以氨或廉价的燃料气该法是以氨或廉价的燃料气( (天然气、石油天然气、石油气等气等) )为还原剂，在催化剂的作用下，将烟气中的为还原剂，在催化剂的作用下，将烟气中的氧化氮还原，即由氧化氮还原，即由NO2 N

29、O N2。 一般催化剂可用贵金属一般催化剂可用贵金属(铂、钯等铂、钯等)，或非贵，或非贵金属金属(铜、铬、钒、铁等铜、铬、钒、铁等)。 (2) (2)固体吸附法固体吸附法 该法的该法的优点优点是净化程度高，并可利用热空气是净化程度高，并可利用热空气或蒸汽脱附，回收高浓度的或蒸汽脱附，回收高浓度的NOX，操作方便。，操作方便。 缺点缺点是固体吸附剂吸附容量小，吸附剂容量是固体吸附剂吸附容量小，吸附剂容量大，再生周期长。大，再生周期长。 一般常用的吸附剂有：分子筛、活性炭、硅一般常用的吸附剂有：分子筛、活性炭、硅胶、焦炭等。最常用的为胶、焦炭等。最常用的为分子筛和硅胶分子筛和硅胶。 (3)(3)液

30、相吸收法液相吸收法 该法包括该法包括酸性溶液吸收法酸性溶液吸收法、碱性溶液吸收法碱性溶液吸收法、酸性溶液吸收氧化法酸性溶液吸收氧化法、碱性溶液吸收氧化法碱性溶液吸收氧化法、盐盐类溶液吸收法类溶液吸收法等。等。 目前该法脱硝在国内外均不够成熟，都在研目前该法脱硝在国内外均不够成熟，都在研究试验之中。究试验之中。粉尘的危害和治理粉尘的危害和治理除尘器的选择除尘器的选择 除尘器是将烟气中的粉尘分离、捕集的装置除尘器是将烟气中的粉尘分离、捕集的装置根据除尘效率考虑，电厂普遍用的是高效除尘器。根据除尘效率考虑，电厂普遍用的是高效除尘器。例如，电除尘器、文丘里水膜式除尘器、多管旋例如，电除尘器、文丘里水膜

31、式除尘器、多管旋风式除尘器等。风式除尘器等。 文丘里水膜式除尘器文丘里水膜式除尘器的特点是既能除去烟气的特点是既能除去烟气中的粉尘，又能吸收烟气中的某些气体，而且除中的粉尘，又能吸收烟气中的某些气体，而且除尘效率高，投资费用少。尘效率高，投资费用少。除尘排渣除尘排渣 烟囱高度烟囱高度 烟囱设计的烟囱设计的目的目的就是要就是要满足其排放污染满足其排放污染物的地面浓度低于国家标准。物的地面浓度低于国家标准。所以烟囱高度一所以烟囱高度一般是根据不同类地区的国家地面浓度标准而计般是根据不同类地区的国家地面浓度标准而计算，并与当地的地形和气象条件密切相关。算，并与当地的地形和气象条件密切相关。 一般情况

32、下，烟囱越高，所排污染物在空一般情况下，烟囱越高，所排污染物在空间各个方向扩散的范围越大，可使地面浓度显间各个方向扩散的范围越大，可使地面浓度显著降低著降低(虽然污染物总量不变虽然污染物总量不变)。因此，加高烟。因此，加高烟囱作为控制污染的措施是有效的。囱作为控制污染的措施是有效的。第三节第三节 粉煤灰综合利用粉煤灰综合利用 我国电力工业以燃煤为主。大量粉煤灰若不我国电力工业以燃煤为主。大量粉煤灰若不能处理和利用，将会造成环境污染、破坏生态平能处理和利用，将会造成环境污染、破坏生态平衡。本节将重点介绍粉煤灰的形成机理、理化特衡。本节将重点介绍粉煤灰的形成机理、理化特性及其应用。性及其应用。 粉

33、煤灰的产生、组成和性质粉煤灰的产生、组成和性质 粉煤灰的综合利用粉煤灰的综合利用粉煤灰的产生、组成和性质粉煤灰的产生、组成和性质粉煤灰的形成粉煤灰的形成 粉煤灰是磨细的煤粉于粉煤灰是磨细的煤粉于11001700高温下高温下,在煤粉炉中短暂时间在煤粉炉中短暂时间(十几秒十几秒)燃烧所形成的各种固燃烧所形成的各种固态颗粒的集合体态颗粒的集合体。 其形成机理与煤的组成其形成机理与煤的组成、结构密切相关。煤粉结构密切相关。煤粉在炉膛内呈悬浮状态燃烧，在高温下，煤粉中绝在炉膛内呈悬浮状态燃烧，在高温下，煤粉中绝大部分可燃物大部分可燃物(有机物等有机物等)在炉内烧尽。大部分物及在炉内烧尽。大部分物及矿物杂

34、质也被溶化，其中矿物杂质也被溶化，其中20%的灰分颗粒在熔融的灰分颗粒在熔融状态下相互粘结聚结为较大的颗粒降到炉底形成状态下相互粘结聚结为较大的颗粒降到炉底形成炉渣，炉渣，80%的灰粒随烟气流在的灰粒随烟气流在排入大气前被除尘排入大气前被除尘器分离、捕集，即为器分离、捕集，即为粉煤灰粉煤灰。粉煤灰的组成粉煤灰的组成 (1) (1)粉煤灰粉煤灰的矿物组成的矿物组成 粉煤灰是一种复杂高分散度的固体集合体。粉煤灰是一种复杂高分散度的固体集合体。其矿物组成及其含量取决于燃烧前的煤质组分其矿物组成及其含量取决于燃烧前的煤质组分和燃烧温度。和燃烧温度。 经显微镜、经显微镜、X X光衍射和察热分析的测试表明

35、，光衍射和察热分析的测试表明，粉煤灰中除含少量未燃尽的炭粒外，含有非结粉煤灰中除含少量未燃尽的炭粒外，含有非结晶物相为玻璃体，含有的结晶物相为莫来石晶物相为玻璃体，含有的结晶物相为莫来石(3Al(3Al2 2O O3 32SiO2SiO2 2) )、石英、赤铁矿、磁铁矿、硅酸、石英、赤铁矿、磁铁矿、硅酸钙、方解石等。钙、方解石等。 (2) (2)粉煤灰的化学组成粉煤灰的化学组成 粉煤灰的化学组成与煤种、煤粉细度和粉煤灰的化学组成与煤种、煤粉细度和燃烧工艺条件有关，粉煤灰的化学组成主要燃烧工艺条件有关，粉煤灰的化学组成主要有有SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、SO3、 N

36、a2O、K2O和未燃尽的碳。和未燃尽的碳。 不同的灰样，化学成分的波动范围较大。不同的灰样，化学成分的波动范围较大。但含量有一个特点，即粉煤灰的主要成分是但含量有一个特点，即粉煤灰的主要成分是SiO2和和Al2O3，二者含量占，二者含量占60%左右。左右。 成分成分SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3CaOCaOMgOMgO烧失烧失量量其它其它含量（含量（% %）46.5846.5825.225.211.111.13.33.32.42.410100.520.52粉煤灰的性质粉煤灰的性质 (1) (1)物理性质物理性质 一般干粉煤灰为灰白色，当含炭粒、氧化铁一般

37、干粉煤灰为灰白色，当含炭粒、氧化铁较多时，则其颜色加深。粉煤灰是一种固体颗粒较多时，则其颜色加深。粉煤灰是一种固体颗粒的集合体，其大小不等，形状不规则，颗粒内部的集合体，其大小不等，形状不规则，颗粒内部成蜂窝状结构，按土壤地质分类标准，可属于砂成蜂窝状结构，按土壤地质分类标准，可属于砂土壤。土壤。 粉煤灰的熔化性与其化学成分密切相关。当粉煤灰的熔化性与其化学成分密切相关。当粉煤灰中粉煤灰中SiO2和和Al2O3含量较多时，其灰熔点较高，含量较多时，其灰熔点较高，一般在一般在1350以上。而其碱性成分较多时，灰的以上。而其碱性成分较多时，灰的熔点较低熔点较低。 (2) (2) 化学性质化学性质

38、粉煤灰的化学性质主要表现在它具有较粉煤灰的化学性质主要表现在它具有较大的化学活性。这是由于它含有较多的活性氧大的化学活性。这是由于它含有较多的活性氧化硅和活性氧化铝。化硅和活性氧化铝。 粉煤灰中，活性氧化硅和活性氧化铝的粉煤灰中，活性氧化硅和活性氧化铝的这一反映特性，和火山灰中的硅、铝质材料的这一反映特性，和火山灰中的硅、铝质材料的反应相同，所以称粉煤灰具有反应相同，所以称粉煤灰具有火山活性火山活性。 某些含氧化钙较高的粉煤灰，由于其本某些含氧化钙较高的粉煤灰，由于其本身含有较多的游离氧化钙和一些具有水硬活性身含有较多的游离氧化钙和一些具有水硬活性的矿物的矿物(硅酸盐或铝酸盐硅酸盐或铝酸盐)，

39、所以这种粉煤灰加，所以这种粉煤灰加水后便可自行硬化而有一定强度。水后便可自行硬化而有一定强度。粉煤灰的综合利用粉煤灰的综合利用从粉煤灰中提取碳、铁和氧化铝从粉煤灰中提取碳、铁和氧化铝 (1) (1)炭的回收炭的回收 从粉煤灰中回收炭可采用从粉煤灰中回收炭可采用浮选法浮选法或或电选法电选法。 浮选法适用于水力除灰系统排放的粉煤灰。浮选法适用于水力除灰系统排放的粉煤灰。该法是在灰浆水中加入浮选剂，然后在浮选剂中该法是在灰浆水中加入浮选剂，然后在浮选剂中通入空气形成气泡，于是疏水的煤粒就被浮选剂通入空气形成气泡，于是疏水的煤粒就被浮选剂浸润而黏附于气泡浮到灰水上面，形成矿化泡沫浸润而黏附于气泡浮到灰

40、水上面，形成矿化泡沫层，即为精煤。层，即为精煤。 电选法适用于干法排放的粉煤灰。它是在高电选法适用于干法排放的粉煤灰。它是在高压电场下，利用煤和灰的导电性能不同。压电场下，利用煤和灰的导电性能不同。 (2) (2)铁的回收铁的回收 因煤粉经电厂高温焚烧，其中铁矿物质大因煤粉经电厂高温焚烧，其中铁矿物质大部分转化为磁性氧化铁，因此可利用磁性回收部分转化为磁性氧化铁，因此可利用磁性回收铁。铁的回收分为铁。铁的回收分为干法干法和和湿法湿法。 (3) (3)氧化铝氧化铝的回收的回收 Al2O3是粉煤灰的重要组分，也是一种宝贵是粉煤灰的重要组分，也是一种宝贵的工业原材料。一般，当的工业原材料。一般，当A

41、l2O3含量含量25%，同，同时时Fe2O3含量含量5%，TiO2含量含量3%时，就可以时，就可以考虑氧化铝的回收。考虑氧化铝的回收。粉煤灰在建材方面的应用粉煤灰在建材方面的应用 (1) (1)生产水泥生产水泥 粉煤灰的化学成分和粘土相似，可代替粘土粉煤灰的化学成分和粘土相似，可代替粘土作为生产硅酸盐水泥、低温合成水泥和纯粉煤灰作为生产硅酸盐水泥、低温合成水泥和纯粉煤灰水泥的原料。水泥的原料。 (2) (2)作混凝土的掺和料作混凝土的掺和料 在混凝土中掺和粉煤灰可降低成本，并能改在混凝土中掺和粉煤灰可降低成本，并能改善混凝土的性能。善混凝土的性能。 (3) (3)粉煤灰砖粉煤灰砖 用粉煤灰为原

42、料可生产多种形式的砖作为墙用粉煤灰为原料可生产多种形式的砖作为墙体材料。体材料。 (4) (4)粉煤灰砖硅酸盐砌块粉煤灰砖硅酸盐砌块 它是以粉煤灰、石灰、石膏为胶凝材料，它是以粉煤灰、石灰、石膏为胶凝材料，高炉硬矿渣、煤渣等为骨料，加水搅拌、振动、高炉硬矿渣、煤渣等为骨料，加水搅拌、振动、成型、蒸汽养护而成的一种墙体材料。成型、蒸汽养护而成的一种墙体材料。 (5) (5)粉煤灰粉煤灰陶粒陶粒 粉煤灰陶粒是以粉煤灰为主要原料，添粉煤灰陶粒是以粉煤灰为主要原料，添加少量粘合剂和固体燃料制成的一种人造轻骨加少量粘合剂和固体燃料制成的一种人造轻骨料。料。粉煤灰在农业上的应用粉煤灰在农业上的应用 (1)

43、 (1)作肥料作肥料 粉煤灰做肥料，可直接施于农田。并且它可粉煤灰做肥料，可直接施于农田。并且它可以和其它肥料按一定配比制成复合肥。以和其它肥料按一定配比制成复合肥。 (2) (2)改良土壤改良土壤 粉煤灰可使粘土、生土、盐碱地起到疏松土粉煤灰可使粘土、生土、盐碱地起到疏松土质、改善土质结构的作用；改善土壤的透气性和质、改善土质结构的作用；改善土壤的透气性和透水性；对盐碱地的抑盐作用；对酸性红土的中透水性；对盐碱地的抑盐作用；对酸性红土的中和作用。和作用。 (3) (3)提高地温提高地温 粉煤灰粉煤灰吸热性能较好，施于农田可提高地温，吸热性能较好，施于农田可提高地温，增强农作物的抗冻能力，提前

44、作物的生长季节。增强农作物的抗冻能力，提前作物的生长季节。 (4) (4)保持土壤水分保持土壤水分 (5) (5)增强作物的抗病能力增强作物的抗病能力 由于粉煤灰中含有一些特殊的微量元素，由于粉煤灰中含有一些特殊的微量元素，若是用适量的粉煤灰可提高农作物对麦锈病、若是用适量的粉煤灰可提高农作物对麦锈病、稻瘟病、黄叶病的抵抗能力。稻瘟病、黄叶病的抵抗能力。 (6) (6)磁化磁化粉煤灰粉煤灰 将粉煤灰通过一定强度的磁选后，成为具将粉煤灰通过一定强度的磁选后，成为具有一定磁性的磁化粉煤灰。磁化灰对作物有明有一定磁性的磁化粉煤灰。磁化灰对作物有明显的增产效果。显的增产效果。粉煤灰中空心微珠的应用粉煤

45、灰中空心微珠的应用 空心微珠含量约占粉煤灰的空心微珠含量约占粉煤灰的5080%。按密。按密度不同，分为度不同，分为漂珠漂珠和和微珠微珠( (沉珠沉珠) )。 漂珠具有良好的保温性、热绝缘性、吸附性漂珠具有良好的保温性、热绝缘性、吸附性等。微珠在抗压强度、耐磨、耐酸等方面优于漂等。微珠在抗压强度、耐磨、耐酸等方面优于漂珠。珠。 根据空心微珠的不同性质，可利用风选、筛根据空心微珠的不同性质，可利用风选、筛选、电选、磁选等方面进行分选，一般可分选出选、电选、磁选等方面进行分选，一般可分选出十几种不同规格的空心微珠，用于不同的材料以十几种不同规格的空心微珠，用于不同的材料以发挥各自的特性。例如，可用于

46、新型轻质、保温、发挥各自的特性。例如，可用于新型轻质、保温、隔热、消音等建筑材料和绝缘材料等。隔热、消音等建筑材料和绝缘材料等。粉煤灰在其他方面的应用粉煤灰在其他方面的应用 粉煤灰掺于混凝土可广泛应用于水电站大坝、粉煤灰掺于混凝土可广泛应用于水电站大坝、地铁、隧道、立交等一系列工程。粉煤灰还可用地铁、隧道、立交等一系列工程。粉煤灰还可用于废弃矿井的回填、铺设公路。此外，占地面积于废弃矿井的回填、铺设公路。此外，占地面积庞大的灰场可复土造田、植树等。庞大的灰场可复土造田、植树等。 总之，粉煤灰是一种潜力很大的宝贵资源。总之，粉煤灰是一种潜力很大的宝贵资源。随着对其形成机理、特性、分离技术、应用途随着对其形成机理、特性、分离技术、应用途径、质量管理等各方面的深入研究，粉煤灰的综径、质量管理等各方面的深入研究，粉煤灰的综合利用将会产生巨大的社会效益、经济效益和环合利用将会产生巨大的社会效益、经济效益和环境效益。境效益。