淮北礦區(qū)電廠超臨界流化床燃煤灰渣與水泥協(xié)同效應(yīng)的研究.pdf

1、超臨界循環(huán)流化床鍋爐在近年來(lái)有了快速的發(fā)展，它是兼具超臨界蒸汽循環(huán)及循環(huán)流化床燃燒的一種高效率潔凈煤發(fā)電技術(shù)。隨著我國(guó)超臨界循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電裝置陸續(xù)投產(chǎn)，每年產(chǎn)生數(shù)億噸的固硫灰和固硫渣。但由于對(duì)其特性研究較少，導(dǎo)致巨量灰渣大多只能以堆放填埋的方式處理，從而嚴(yán)重影響了人類(lèi)的生存環(huán)境。
　　本文以淮北礦區(qū)電廠超臨界流化床燃煤的4種固硫灰和2種固硫渣為研究對(duì)象，比較系統(tǒng)的分析了固硫灰和固硫渣的特性：用化學(xué)分析方法和EDS、ICP-MS

2、微觀測(cè)試技術(shù)分析了固硫灰和固硫渣的化學(xué)成分；用XRD測(cè)試技術(shù)分析了固硫灰和固硫灰渣的礦物組成；用SEM技術(shù)觀察了固硫灰和固硫渣的表面形貌和微觀結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，采用活性率快速評(píng)價(jià)法，研究了固硫灰和固硫渣的火山灰活性，考察了溫度和齡期對(duì)固硫灰和固硫渣活性發(fā)揮的影響。重點(diǎn)研究了固硫灰和固硫渣替代部分水泥時(shí)，對(duì)系統(tǒng)強(qiáng)度的影響：考察不同的替代量、不同的水灰比和不同的品種的固硫灰和固硫渣對(duì)系統(tǒng)強(qiáng)度的影響。
　　本文對(duì)淮北礦區(qū)電廠超臨界流化床燃

3、煤的固硫灰和固硫渣特性研究結(jié)果表明：（1）固硫灰和固硫渣中所含的主要元素為Si、Al、Ca、S、K、Fe、Mg、Na、Ti，同時(shí)存在對(duì)環(huán)境有害的重金屬元素Cd、Cu、Cr、Pb、As(類(lèi)金屬)，化學(xué)成分中硅鋁質(zhì)氧化物含量在70％以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水泥中硅鋁質(zhì)氧化物的含量，硫的含量均高于水泥中硫的含量，通過(guò)燒失量分析，A1、A2、A3和S2屬于一級(jí)灰渣，A4和S1屬于二級(jí)灰渣。（2）固硫灰和固硫渣的礦物成分主要有：石英、硬石膏、方解石、赤鐵礦

4、、游離氧化鈣以及以偏高嶺石為代表的非晶態(tài)煅燒粘土礦物。（3）固硫灰的粒徑明顯比固硫的渣小，固硫渣需要磨細(xì)后使用。固硫灰的顆粒尺寸基本都在10μm以下，而固硫渣的顆粒尺寸在10-50μm，顆粒形狀不規(guī)則，結(jié)構(gòu)疏松，另外，固硫灰和固硫渣上有許多微氣孔，尺寸大概在幾十納米。（4）固硫灰和固硫渣的活性率隨溫度升高而增大；固硫灰和固硫渣的活性率隨齡期的增長(zhǎng)而增大。
　　本文以淮北礦區(qū)電廠超臨界流化床燃煤的固硫灰或固硫渣替代部分水泥時(shí)，對(duì)系統(tǒng)

5、強(qiáng)度的影響研究結(jié)果表明：（1）齡期在7d時(shí)，隨固硫灰摻量的增加，抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)；28d時(shí)，復(fù)合體系的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度隨固硫灰摻量的增加而下降。（2）隨著水灰比的增大，各體系的抗折強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均呈下降的趨勢(shì)。（3）在相同水灰比條件下，齡期在28d時(shí)，摻固硫灰和固硫渣的復(fù)合漿體強(qiáng)度均高于純水泥體系的強(qiáng)度。（4）活性率與抗壓強(qiáng)度存在一定的關(guān)聯(lián)性，用活性率來(lái)評(píng)價(jià)固硫灰和固硫渣的活性具有一定的科學(xué)性。（5）體系宏觀強(qiáng)