专利名称：水泥／发电联产技术的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑材料和电力发电技术领域。涉及到电力生产中煤粉在高温下燃烧并与掺加的钙质材料发生反应生成水泥熟料的技术。
背景技术：
由水泥制作的混凝土是21世纪最主要的建筑材料。自1824年水泥发明以来已有近200年的历史，然而水泥生产需要大量的粘土，同时其“两磨一烧”的生产工艺消耗大量的能源，并给生态环境造成很大的污染。目前我国水泥年产量达到了6亿吨，占世界水泥总产量的1/3，每年生产的水泥消耗大量的原料，生产水泥的原料主要有粘土和石灰石，两者都是不可再生的资源。粘土的大量利用使我国的土地资源遭到严重破坏；石灰石的开采要破坏地形地貌，这两者的利用都是对生态环境的破坏。
另一方面以煤为主要燃料的燃煤电厂所排放的大量粉煤灰需要堆场，并且对周边环境造成巨大的污染。同时由于我国煤种的限制，在燃烧过程中排放出大量的硫化物和氮化物，不得不推行洁净煤技术，客观上浪费了大量的人力和财力。我国电力工业每年排放的数亿吨的粉煤灰，2000年粉煤灰排放量达到1.6亿吨，如果充分利用这些固体废弃物，将减少对于环境和资源的破坏。目前粉煤灰的利用主要在以下几个方面生产新型建筑材料粉煤灰制水泥如粉煤灰制砖，各种砌块等；用粉煤灰生产高效钾肥和磷肥；利用粉煤灰提取工业原料及生产功能材料；粉煤灰筑路、回填等。
迄今为止，粉煤灰用作水泥的研究主要是将粉煤灰用作掺料，但由于使用量有限，因此粉煤灰的污染依然存在。目前大部分的研究只是通过对粉煤灰改性来加以利用，而把电厂电力生产与粉煤灰的利用割裂开来，应该将电厂电力生产与粉煤灰的利用有机的结合起来，从电厂设计和粉煤灰的生产源头就应考虑对其开发利用，同时需要进行大量的科研工作，利用高新技术手段去探索其真正价值.从而在保证电力生产的同时，能够考虑到燃烧残余物以后的利用问题，这样就会省却很多以后会碰到的麻烦，会节省大量的时间和人力物力，从而创造出比以往更大的经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法，将水泥生产和燃煤发电有机结合起来，利用燃煤电厂排放的粉煤灰作为水泥生产的粘土原料。并在燃煤中掺杂钙质材料，使其既能与粉煤灰燃烧合成水泥，又能利用钙质材料消除硫化物的污染，而且生成的硫酸钙成为水泥的调凝材料。二者结合又省去了二次重复建厂的投资。
本发明的技术方案是燃煤电厂喷燃中在煤浆中掺入按水泥生产需要及煤种而确定之掺量的石灰石粉或碱渣等其它含钙物质，使其在高温下燃烧反应，在此过程中既能满足发电要求又能使其排出的粉煤灰成为建筑上需求的水泥。
本发明的效果和益处是在水泥生产中节约土地资源，减少对环境的破坏，并消除现水泥生产中的一些污染，同时使电厂排放的硫化物得到控制，使电厂达到零排放，解决了电厂粉煤灰污染问题，省去二次重复建厂投资。节约了资源，节省了人力财力，并减少了对环境的污染。
具体实施例方式
以下结合技术方案详细叙述实现本发明的步骤和最佳实施例。步骤一首先制备试验所需的煤粉。
将煤块在球磨机中粉磨2个小时，干燥备用，颗粒均匀，达到燃煤电厂对煤粉的要求。
步骤二石灰石粉与煤粉按照选定的配比配合，将掺杂煤粉喷入热电锅炉中燃烧。
石灰石粉与煤粉质量配比范围为0.15～0.20，将配好的煤粉喷入热电锅炉中，使其在高温下燃烧，温度保持1200℃～1300℃。由于在煤粉燃烧过程中，喷入大量的石灰石粉，石灰石粉分解会消耗一部分热量，降低了发电中的热值，从而会影响到发电的效率。为了不影响发电的热量需要，有必要加入助燃剂来提高煤粉燃烧效率，从而保证正常生产的进行。同时为了促进水泥熟料矿物的生成，需要加入矿化剂，矿化剂的应用主要是为了降低水泥熟料的合成温度，使矿物在较低温度下就能够发生反应，生成相关的水泥熟料。这些措施对于在实际发电过程中水泥熟料矿物的生成有很大的促进作用。
步骤三将燃烧后的活化灰粉磨制成成品水泥。
活化粉煤灰经过粉磨就可以制成水泥成品，磨细过程中加入助磨剂，以使其充分磨细，并在其中掺入强度激发剂，以促进活化灰强度的激发，能够得到强度适合满足工程需要的水泥。
实施例将内蒙古煤块在球磨机中粉磨2小时，达到燃煤电厂对于煤粉的要求，将石灰石粉，其有效钙含量为51％，与煤粉按质量比配合，石灰石与煤粉比值分别为0.15、0.20。将掺加石灰石粉的煤粉喷入燃烧炉中燃烧，温度控制在1200℃～1300℃之间。收集煤粉燃烧后剩余物按GB17671做胶砂强度试验，试验采用4×4×16三联模，水灰比0.5，灰砂比1∶3，试验中在胶砂中加入2％的激发剂CaCl2，标准养护。结果显示，当石灰石粉与煤粉质量比在0.15～0.20时，可制成32.5等级的低能耗粉煤灰水泥，并有效控制燃煤发电中硫化物排放，且不影响发电效果。
权利要求
1.一种水泥/发电联产技术，是将水泥生产与燃煤发电有机结合起来的方法，其特征是在电厂燃煤中掺杂钙质材料，利用燃煤中产生的粉煤灰作为生产水泥的粘土材料，利用钙质材料与燃烧中产生硫化物生成硫化钙，作为水泥的调凝材料。
2.根据权利要求1所述的水泥/发电联产技术，给出了一种掺杂钙质材料的方法，其特征是在煤粉煤中掺加钙质材料，当掺加石灰石时，石灰石粉质量与煤粉的质量比为0.15～0.20，所掺加钙质材料的种类也可是碱渣等其它含钙物质，按含钙量选择不同的配比。
全文摘要
本发明属于建筑材料和电力发电技术领域。其技术特征是在电厂燃煤中掺杂钙质材料，利用燃煤中产生的粉煤灰作为生产水泥的粘土材料，来生产满足工程要求的水泥，利用钙质材料与燃烧中产生硫化物生成硫化钙，作为水泥的调凝材料。水泥生成温度保持在1200℃～1300℃。钙质材料可以是石灰石粉，也可以是其他钙质材料。本发明的效果是在水泥生产中节约土地资源，减少对环境的破坏，并消除现水泥生产中的一些污染，同时使电厂排放的硫化物得到控制，使电厂污染物达到零排放，解决了电厂粉煤灰污染问题，该联产工艺省去了二次重复建厂投资，该发明具有很大的经济和社会效益。
文档编号C04B18/08GK1417151SQ02144928
公开日2003年5月14日 申请日期2002年12月14日 优先权日2002年12月14日
发明者王立久 申请人:大连理工大学