[发明专利]循环流化床锅炉脱硫灰渣制备公路路基材料的方法

说明书

本发明属于公路、电力和固体废物资源化利用领域，更具体的涉及一种循环流化床锅炉脱硫灰渣制备公路路基材料的方法。本发明以CFB锅炉脱硫灰渣为主要原料，以SO₃、SO₂、CaO和水固比作为判断的依据，通过与粘土或水泥混合，可以实现浸水养护强度超过1MPa，半干混合料或浆料凝固不开裂，满足各个等级公路一般路基的要求，实现CFB锅炉脱硫灰渣规模化利用，并节约公路建设成本。

技术领域

本发明属于公路、电力和固体废物资源化利用领域，更具体的涉及一种循环流化床锅炉脱硫灰渣制备的公路路基材料。

背景技术

循环流化床（CFB）锅炉由于具有煤种适应性强，燃烧效率高，可实现炉内高温脱硫等优势，近年来迅速成为国家鼓励的新建火电厂的优选。我国也因此成为世界上循环流化床锅炉台数最多，总装机容量最大的国家。由于采用低热值煤燃烧供能，CFB锅炉排放的灰渣约占原煤质量50%，是相同发电规模下煤粉锅炉灰渣的2-4倍。截至2016年，全国CFB锅炉超过3000台，年排灰渣量超过2亿吨，约占全国粉煤灰总量的40%。

由于燃烧温度远低于煤粉炉的1200-1600℃，CFB锅炉燃烧所形成的灰渣没有熔融相出现，硅酸盐矿物主要以煤炭中的粘土矿物失水而形成疏松多孔物质和由煤炭引入的石英矿物为主；此外，因满足烟气硫排放要求而配套的炉内脱硫或烟道烟气脱硫，使得CFB锅炉脱硫灰渣中含有大量氧化钙、氢氧化钙、硬石膏和碳酸钙等物质。由于对CFB锅炉灰渣缺乏系统科学认识，加之需水量比、三氧化硫含量、游离氧化钙等诸多物理化学性质的特殊性，导致CFB锅炉脱硫灰渣虽然被尝试大量应用于建材行业而实现原燃料有效节约并降低环境压力（表1），却被2018年6月1日起正式实施的《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2017）新标准，明确指出“循环流化床锅炉燃烧收集的粉末”不纳入所定义的粉煤灰。如何实现CFB锅炉脱硫灰渣的大规模应用，是相关火电厂永续发展的关键，也是践行煤炭清洁利用政策，落实绿水青山国策必然面对的问题。

本发明针对CFB锅炉脱硫灰渣中高钙高硫，以及高偏高岭的特点，面向我国日益发达的公路建设，发明了一种可以大量利用CFB锅炉脱硫灰渣制备公路路基材料的方法。

发明内容

本发明的目的是针对循环流化床（CFB）锅炉脱硫灰渣中高钙高硫，以及高偏高岭的特点，将循环流化床（CFB）锅炉脱硫灰渣制备成公路路基材料，解决循环流化床（CFB）锅炉脱硫灰渣的大规模应用的问题。

本发明以CFB锅炉脱硫灰渣为主要原料，以SO₃、SO₂、CaO和水固比作为判断的依据，通过与粘土或水泥混合，可以实现浸水养护强度超过1MPa，半干混合料或浆料凝固不开裂，满足各个等级公路一般路基的要求，实现CFB锅炉脱硫灰渣规模化利用，并节约公路建设成本。

本发明是通过如下技术方案实现上述目的的：

一种循环流化床锅炉脱硫灰渣制备的公路路基材料，由循环流化床锅炉脱硫灰渣与粘土或水泥混合所得；所述循环流化床锅炉脱硫灰渣为循环流化床锅炉脱硫灰或循环流化床锅炉脱硫渣；所述循环流化床锅炉脱硫灰为循环流化床锅炉烟气收集的粉末（简称灰）；所述循环流化床锅炉脱硫渣为循环流化床锅炉炉内燃烧从锅炉底部排出的底渣（简称渣）；