粉煤灰摻入在混凝土中不但可以改善拌合物的和易性,降低水化熱,,減少干縮,,提高混凝土的抗裂能力,,而且與水泥水化產(chǎn)物二次反應(yīng)可以提高混凝土后期強度,改善混凝土,。但隨著環(huán)保力度的加大,,要求燃煤電廠的SO2和NOx等實行“超低排放”和“近零排放”,使得脫硝脫硫技術(shù)在全國范圍內(nèi)普及,,粉煤灰的質(zhì)量發(fā)生不容忽視的變化,。 (一)脫硫粉煤灰 國內(nèi)脫硫工藝主要采用爐內(nèi)噴鈣/爐后增濕活化與一體的干法脫硫工藝,該法主要分兩個階段,,第一階段是以石灰石作為吸收劑,,將其磨細噴入爐膛上的高溫區(qū)(900℃~1250℃),石灰石受熱分解,。分解形成的CaO在懸浮狀態(tài)下與SO2,、SO3和O2反應(yīng)生成固態(tài)的硫酸鈣;第二階段是在爐膛內(nèi)沒有完全反應(yīng)的石灰與與活化器上部噴入的霧化水反應(yīng)生成氫氧化鈣,。后者在與煙氣中的剩余的SO2反應(yīng),,生成固態(tài)的亞硫酸鈣,部分亞硫酸鈣會被氧化成硫酸鈣,,最終與粉煤灰一起由電除塵器收集下來,。 (1)脫硫灰用于混凝土?xí)硎裁春蠊?/span> 由于各電廠脫硫工藝和煤質(zhì)不同,脫硫灰成分不固定,,因此使用脫硫灰,,混凝土不一定緩凝。而當(dāng)脫硫灰中亞硫酸鈣占的比例高時,,會造成水泥和外加劑的相容性變差,,混凝土安定性下降,干縮增大,,混凝土出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象,,緩凝時間超過48小時,甚至更長,。而且混凝土的后期強度還可能降低,。有資料表明,當(dāng)亞硫酸鈣含量達到60%時,,脫硫灰會使混凝土90d強度降低10MPa,。 (2)如何鑒別脫硫灰 由于脫硫灰是煙塵中的細灰和氧化鈣發(fā)應(yīng)生成的以石膏為主的產(chǎn)物,因此其外觀顏色淺,,手感比粉煤灰細膩,。又因為其中含有氧化鈣,將其放入器皿中,,稍加水?dāng)嚢?,滴入酚酞溶液呈堿性,,酚酞變紅。而且因氧化鈣(石灰),,石灰與水反應(yīng)是放熱過程,,水溫會上升。又因其主要成分是石膏,,這種灰放在空氣中若干天就會發(fā)硬,。脫硫灰目前主要用作水泥的調(diào)凝劑,但許多時候粉煤灰供應(yīng)商也把它運到攪拌站,,當(dāng)做“粉煤灰”使用,。 (3)怎么鑒別脫硫灰是否含有亞硫酸鈣 用酚酞檢驗,此方法只能鑒別是不是脫硫灰,,但不能鑒別這種灰是否可以采用,。鑒別方法如下表。
此種方法適用于混凝土生產(chǎn)企業(yè),,操作方便快捷,,可定性鑒別脫硫灰(脫硫石膏)中是否含有亞硫酸鈣。為安全起見,,建議檢測時放出刺激性氣味的“粉煤灰”不要驗收入倉,。 (4)脫硫灰造成混凝土結(jié)構(gòu)緩凝的對策 使用脫硫灰的混凝土如果緩凝超過48小時,后期強度可能會降低(粉煤灰中亞硫酸鈣含量不同,,對強度影響也不同),,若是墻、柱結(jié)構(gòu),,建議拆除返工,,因為墻、柱不僅要承受本層荷載,,還要承受上部各層的荷載,。28d后強度不合格加固費用更高。 若脫硫灰摻量很小,,混凝土緩凝時間又不長,,工程可待混凝土養(yǎng)護到600℃·d時,采用回彈等非破壞檢測鑒定是否需要加固處理,,技術(shù)人員認真做好每天氣溫記錄為計算℃·d值提供可靠依據(jù),。 引起混凝土嚴(yán)重緩凝的脫硫灰,應(yīng)盡快從儲倉中清除,,因為這種灰很黏,,時間久了會結(jié)硬造成清倉困難。 (二)脫硝粉煤灰 選擇性催化還原脫硝機理如下:在催化劑的催化作用下,向溫度280℃~420℃的煙氣中噴入還原劑(NH3或尿素等),,將NOx還原成對環(huán)境無害的N2和H2O,。 煙氣脫硝反應(yīng)過程如下: 4NH3 4NO O2→4N2 6H2O(NH3為還原劑) NO CO(NH2)2 1/2O2→2N2 CO2 H2O(尿素為還原劑) 煙氣中摻雜的SO3與脫硝過程中未反應(yīng)的NH3(逃逸的氨)反應(yīng)生成硫酸氫銨。硫酸氫銨具有粘性,,其不僅會造成火電廠催化床層和空氣預(yù)熱器堵塞也會吸附于粉煤灰表面及空隙中,造成粉煤灰硫酸鹽和銨鹽含量偏高,。在水泥水化產(chǎn)生的高堿環(huán)境下,,飛灰中的銨鹽與OH-反應(yīng)釋放氨氣。有研究表明:粉煤灰中的脫硝副產(chǎn)物NH4HSO4,,對水泥和粉煤灰二元體系的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量和初凝時間影響較小,,而二元體系的終凝時間隨著脫硝副產(chǎn)物含量的增加逐漸延長;當(dāng)脫硝副產(chǎn)物NH4HSO4含量小于1.5.%時,,其對粉煤灰和水泥二元體系抗折強度和抗壓強度影響較小,,但當(dāng)含量大于1.5 %時,隨著NH4HSO4摻量的增加,,抗壓強度逐漸降低,,各齡期強度甚至降低超過10%。 (三)粉煤灰應(yīng)用中的問題 目前脫硫脫硝粉煤灰應(yīng)用存在以下幾個普遍問題: (1)火電廠的燃煤及燃燒條件的差異使得粉煤灰性質(zhì)差異也很大,,再加上脫硝脫硫粉煤灰性質(zhì)不穩(wěn)定,,因此,在應(yīng)用中很難尋找統(tǒng)一的利用途徑,。 (2)使用脫硫脫硝粉煤灰作混凝土摻合料,,有時會出現(xiàn)刺鼻性氣味,并伴隨著拌合物含氣量增加,,以及硬化后體積膨脹,,強度下降等問題。 (3)脫硝脫硫粉煤灰對水泥水化的影響還不太清楚,,產(chǎn)生的影響缺乏理論分析,、研究。 |
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