山西省在发展煤电行业的同时,也通过加快技术创新, 积极努力地推进粉煤灰综合利用产业的发展,使得专业电厂粉煤灰综合利用率稳步增长,利用领域逐渐拓宽,技术水平不断提升。近年来山西省专业电厂粉煤灰利用量呈持续上升趋势,从2000 年的145 万t 增加到2013年的2 687 万t, 综合利用率从18 %增加到56%,但仍低于全国68 %的平均水平12 个百分点。此外, 由于全省缺乏具有较强市场竞争力的跨区域大集团,企业资源整合能力差,无法对全省的粉煤灰资源进行合理调配。加之受地域资源、经济发展水平和城市建设规模等因素的影响, 全省各地市粉煤灰综合利用情况差异较大。
利用粉煤灰生产烧结砖是将粉煤灰掺入粘土、页岩中或在粉煤灰中掺加粘结材料共同混合挤出成型。粉煤灰能掺入的数量取决于粉煤灰的品质,尤其是它的细度,粘土或页岩的塑性。粉煤灰细度越细,粘土、页岩的塑性越高,粉煤灰掺加量可越高。在现实生活中人们常常追求用100 %的粉煤灰生产烧结砖,这是一种理想,一种良好的愿望,可以理解。专业电厂粉煤灰但在目前的技术水平和条件下还做不到。目前掺加到30 %已没有问题,能掺加到50 %就非常理想。要掺到70 %~80 %,需经相当艰巨的努力和采取更多的技术措施,即使如此,也是相当困难的。但在过去的宣传中,宣传研制成功全粉煤灰烧结砖,这种提法存在着一定的模糊和某种程度的误导,①从目前水平看在技术上还不可能;②把掺加其中的粘结材料部分(约15 %~20 %)钠基膨润土没有计入其内,这是值得注意的,应该实事求是在宣传上不 该哗众取宠。
因供需矛盾加剧及现行行业标准的不足,导致市场上出现了许多劣质粉煤灰。另外,随着现代生产工艺的改变,专业电厂粉煤灰的种类趋于多样化,现有研究却相对薄弱,导致粉煤灰应用于混凝土时出现了一定的未知性。劣质专业电厂粉煤灰或具有未知性能的粉煤灰掺入混凝土中,不仅不能使混凝土获得应有的优良性能,甚至严重威胁混凝土的质量和使用寿命。
混凝土公司大多数使用的粉煤灰颜色与水泥相近,多呈灰色;也有部分粉煤灰颜色较深呈灰黑色,这种粉煤灰一般细度较细或含碳量较高。但总会发现一些深颜色的粉煤灰检测结果与常理不符,此专业电厂粉煤灰细度临近技术指标值,含碳量也不高。但是其颜色较深且试验过程中黑色粉末状颗粒明显。该粉煤灰进行筛余分析时,筛余中会有一些黑色粉末。需水量比试验过程中,在跳桌完成跳动后,胶砂表层浮有一层黑色物质。而且,这样的粉煤灰用于混凝土生产后,混凝土浆体表面也会呈现灰黑色,振捣后更为明显。电厂粉煤灰价格此现象已在多家混凝土公司出现,而出现此现象的原因应该是粉煤灰中吸附了一定量的油分。电厂出于提高燃煤效率或辅助劣质煤燃烧等原因,在燃煤过程中添加重油等油性物质以助燃。如果添加量过大或燃烧不充分,粉煤灰内便会吸附一部分油分,因此便出现上述情况的粉煤灰。
2000 年山西省火电装机容量为1 290 万kW,至2013 年增长了3 倍,达到5 202 万kw。全省发电量由2000 年的620 亿kw 增长到2013 年的2527 亿kw 粉煤灰也由2000 年的805 万吨增长到2013 年的4799 万吨(约占全国专业电厂粉煤灰总产生量的8.4 %)。由于燃煤品质下降以及低热值煤发电项目的逐步实施,燃料发热量低,灰分普遍提高,专业电厂粉煤灰产生量年增长速度较发电量增长速度快。