[发明专利]用于回收煤灰的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于回收煤灰的装置和方法，尤其涉及一种用于回收煤灰的装置和方法，其中用于回收煤灰的装置包括未燃烧煤灰回收单元和轻骨料制造单元且该装置设置在现有的热电厂，且其中在热电厂生成的煤灰完全通过煤灰回收装置用于特定用途。

背景技术

如图1所示，在使用煤发电的热电厂，通常通过将煤粉碎到特定尺寸以促进煤的燃烧来发电，就是说，准备粉碎的煤粉，并将粉碎的煤粉送入煤燃烧的锅炉，与此同时，产生高温和高压的蒸汽，并将生成的蒸汽送入蒸汽轮机中。

特别地，煤通常含有大约2－15％的不可燃灰分，也就是煤灰。因此，当粉碎的煤粉送入锅炉，大约占粉碎煤粉20％比率的煤灰被燃烧的高温热量溶解，大量颗粒压缩并落入锅炉的底部，粉碎煤粉的大约80％燃烧并随同废气的流动而分散，而含在分散的煤粉中的煤灰通过灰尘收集单元如静电集尘器收集。

这种落入锅炉底部的煤灰叫做“底灰”。在粘附到炉壁、过热器、回热器或类似装置后，底灰颗粒由于其重力落入锅炉底部，并具有大约1－5mm的粒度。底灰颗粒在锅炉底部收集并用研磨器研磨，然后送入灰转运柜。转运柜中的底灰颗粒通常以填埋方式处理。因为底灰具有不规则粒度和分布以及次质量，它完全填埋到建到海里的防波堤内。

另外，这种从流化床锅炉分散并通过静电集尘器收集的煤灰被称为“飞灰”，其在省煤器或空气预热器下的漏斗中收集并被静电集尘器捕获且在静电集尘器下的漏斗中收集。这种在省煤器或空气预热器下的漏斗中收集的飞灰具有0.3-0.1 ?的粒度且大约占产生的煤灰的5％，这种被静电集尘器捕获且在静电集尘器下的漏斗中收集的飞灰具有各种粒度，这取决于煤的种类或燃烧状况，大约占生成的煤灰的75－80％，且大部分被回收。没有回收的飞灰送入灰转运柜并在灰填埋场处理，像底灰的处理方式一样。

在填埋场处理的包含飞灰和底灰的不均匀混合物的煤灰被称为“回收灰”，而取决于回收灰填埋处理的地点和时间，回收灰的物理性质有很大差别。由于该缺点，为了将回收灰用于混凝土骨料和类似物，储存在灰池的回收灰根据粒度筛选并经过水洗步骤和类似步骤。即使回收灰以这种方式回收，仍然存在以下问题，即经过筛选步骤的残留煤灰应当经过处理。

此外，在为回收利用回收灰而附加的步骤中，回收灰的仅一部分的使用导致骨料制造成本的增加，且由于资源回收的效率而不符合要求。

在韩国，在2002年生成了大约110万吨的煤灰，而煤灰的回收有确保并维持填埋场困难的问题，由于灰尘排放以及回收的煤灰在雨季流出而污染周边环境，填埋场附近的居民忍受着不便。

美国专利号5992336揭示了通过再燃烧底灰和煤的混合物以减少煤的费用和浪费。然而，存在以下问题，即生成的煤灰应当在再燃烧步骤后处理。

此外，韩国专利登记号0447739揭示了一种包含底灰的混凝土合成物及其制备方法，其中底灰分为粗骨料和细骨料，用作混凝土骨料的替代品。此外，韩国专利登记号0470676揭示了一种使用底灰的混凝土合成物，作为用于混凝土混合的骨料的替代品，且韩国专利登记号0668953揭示了一种使用回收煤灰修正混凝土的精确度、压缩强度和衰变（slump）的方法。

然而，当回收的煤灰或底灰如上所述作为混凝土骨料替代品回收时，回收的煤灰和底灰在作为混凝土骨料使用时，取决于粒度而具有不同的含水量，这对于确保由煤灰和底灰制得的混凝土的衰变（slump）和强度是困难的，因为它们包含不同比率的未提炼的飞灰并具有非常不一致的粒度分布，并且底灰的强度不同取决于粒度和形态。因此，在混凝土中实际使用回收的煤灰是相当困难的。此外，为了以稳定方式用回收灰或底灰制造混凝土，有必要在水洗步骤后执行将回收灰或底灰分为粗骨料和细骨料的步骤，但这些额外的步骤如粒度分离步骤会增加骨料的制造成本且由于资源回收的效率而不符合需要。由于这些原因，在经济和技术上，回收灰的使用没有提供满意的结果。

因此，本发明做出许多尝试以解决上述在背景技术中存在的问题，结果发现当一种包含未燃烧煤灰回收单元和轻骨料制造单元的煤灰回收装置设置在热电厂并用于回收在热电厂生成的各种类型的煤灰（飞灰，底灰，回收灰等）时，在热电厂生成的每种类型的煤灰可以完全回收以用于特定用途，而不像背景技术中每种类型的煤灰部分回收，从而完成本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于回收煤灰的装置和方法，其使得在热电厂生成的每种类型的煤灰完全回收以用于特定用途，而不像背景技术中每种类型的煤灰部分回收。