彭海
江苏利港电力有限公司 214100
摘要:中国是世界上最大的煤炭生产和消耗的国家,但是我国粉煤灰开发利用相对要晚一些,近几年,我国电力工业迅猛发展,粉煤灰排放量也逐年剧增。
关键词:电厂灰渣;输送管线结垢;解决方法
电厂运行时会产生大量的固体废弃物-灰,随着我国经济的快速发展,环保要求的提高,灰的综合利用就显得更加的重要。灰对于环境有污染,如果将其储存,一方面占用宝贵的土地资源,另一方面对水质和大气污染问题也很严重,所以将灰的综合利用的常用途径进行一次归纳总结,方便在规划电厂的同时考虑。
关键词:电厂灰渣;输送管线;解决方法
1 燃煤锅炉灰渣的化学成分
灰渣是燃煤电厂排出的废弃物,随着煤炭资源的浅表开发,煤中灰分的增大,燃煤电厂的灰渣量年排放量相当可观,急需更大规模的综合利用。这种灰渣是具有潜在火山灰活性的黏土质材料。灰渣中还含有多种微量元素,如Cr,Nb,Se等,灰渣的主要物理性质:干灰渣的容重:6370~9120N/M3,堆积密度为0.7~1.0t/m3.大量的灰渣如果运输至灰场储存,不可避免的会污染大气环境,还有污染水源的可能,进一步危害人体的健康,这与我们国家现阶段提出的环保要求相冲突,需要我们采用综合利用的办法“变废为宝”
2 电厂灰渣输送管线磨损形成的机理
管道除渣管外,其余基本上都是含颗粒粉尘在管道内气体的流动,属气固两相流动,因含颗粒大小、浓度不同,流动遵循气相流体力学规律。在管道磨损上表现出气力输送相同的特征。除尘管道磨损是一种常见现象,观察更换下的管道磨损部位,多发生在管道局部的异形处,如弯头、三通。直管段的磨损相对要轻。一般发生在管道的底部,底部积灰时,磨损会出现在上部。管道磨损是固体粉尘颗粒物对壁面的碰撞冲刷造成的,有相对运动就有磨损。解决防止磨损有两个方面:防磨、耐磨,防磨使得灰尘与筒体不接触。耐磨利用挡板与筒体之间的灰尘“料磨料”,杜绝磨损的可能。
3管道磨损的原因分析
1)管道的磨损与灰尘的颗粒质量的大小、风速、灰尘颗粒碰撞、管道壁面的材质、摩擦系数等有关。管道的磨损其实灰尘颗粒碰撞的积累。在风速一定的情况下,灰尘颗粒在管道弯头改向后,离心力对弯头背部处壁面的磨损最大;
2)采取的防磨措施:防止灰尘颗粒与弯头背部直接接触。增加易磨损部位的空间形成“料磨料”。
4弯头的防磨改进措施
根据管道的磨损形成机理和磨损的防止措施,针对磨损部位,摒弃在弯头背部加焊钢板补丁、弯头改用耐磨材料等常规方式。对弯头的磨损部位,采用改变弯头内部的结构,利用筒体,作为弯头。在筒体内加装弧形挡板。
使得弧形挡板背部与筒体形成较大的空间,防止渣尘颗粒与筒体直接接触磨损。初期灰尘颗粒在弧形挡板与筒体之间充满灰尘(也可加添耐磨料)。在空间挡板磨损后,形成“料磨料”状况,保护筒体管壁,防止筒壁直接磨损漏风。
粉煤灰用途:
4.1作沥青混凝土填料
若用原状粉煤灰替代一吨矿粉,就目前的价格而言,可获百余元的直接经济效益。若在一个地级市全面推广本项目的研究成果,粉煤灰只要能取代全市50%左右的矿粉用量,那就可产生数百万元的纯经济效益,与此同时所伴随的环境效益和社会效益也将是巨大的。己铺设了30,000m2的试验路,试验路段的马歇尔指标以及路况与原室内对比试验数据吻合,效果令人满意,并获得了一定的经济效益。
4.2利用干粗粉煤灰生产双灰粉
利用干粗粉煤灰、生石灰和废磷石膏为主要原料而开发的双灰粉生产技术,由于使用的主要原料为价值低廉的废弃物,其中只有生石灰需从市场购进,其余均不要花钱(至少政策上是这样规定),即双灰粉的原材料成本比较低廉,若将双灰粉的生产和销售成本控制在60元/吨(应该是没有太大的问题),销售价为100元/吨,保守地估计,以1.5吨双灰粉取代1吨砌筑水泥,那么至少可以产生200元的净效益,同时可带来大的较大的环境效益和社会效益。
4.3粉煤灰用作建筑材料
粉煤灰作为添加剂用于建筑材料中,能够明显的提高建筑材料的性能。在混凝土中添入粉煤灰,可以明显改善混凝土的性能,这是由粉煤灰的巨大的比表面积和球状微珠效应所致。粉煤灰主要成分是SiO2,是一种活性材料。其特性使得粉煤灰可以部分替代水泥作为混凝土的胶凝材料,且具有一定的减水作用,能够增加混凝土的后期强度。利用粉煤矿灰、高强度水泥为主要原料经化工原料合成的环保轻质墙体,与其他轻质墙板相比耐酸性,耐水性,抗震强度、抗裂缝等方面均有大幅度提高。任伯帜等人利用粉煤灰和城市污水处理过程中产生的活性污泥为原料,制得烧结砖,在性能上可达国家标准(GB5101-93)要求,能够用于工业生产的标准。以粉煤灰、生石灰为主要原料,掺入适量石膏、颜料和集料,经坯料制备、压制成型,低压蒸汽(≤1.2MPa)养护而制成的蒸压粉煤灰砖,具有强度高,耐久性好等优点,已经广泛的应用于建筑生产当中。而以低温合成粉煤灰水泥为基础,以掺加颜料而制成的彩色大掺量蒸压粉煤灰砖,铺设在公路路面上,替代传统的完全水泥混凝土路面及沥青表处路面,这不但是建筑现代化发展的需要,也是合理利用资源、减少环境污染、保持生态平衡的需要。
结束语
综上所述,由于磨损泄露问题,给安全运行带来隐患,使得职工维护工作量劳动强度较大,特别是随着管道使用的时间延长,处理管道泄露约占维护工作量的80%左右。如何延长部件的使用,提高安全的可靠性,减少职工的重复性维护,将维护职工的从重复性维护的工作中解放出来,从技术上怎么着手解决磨损,是目前急待解决的问题。
参考文献:
[1]姚群,李育杰.除尘管道磨损与防磨措施.中国科学院上海冶金研究所.材料物理与化学(专业).博士论文,2017.
[2]陈进,张云涛.火力发电厂灰渣废水二次处理利用.四川电力技术,2003.