電漿熔融技術處理電廠鍋爐灰渣之研究

The study on Plasma VitrificationTechnology forThe Treatment of Furnace Ash Residues

余玉正(Yuh-Jenq Yu)

指導教授 ： 蘇 艾 博士

元智大學/工程學院/機械工程學系/碩士(2000年)

摘要

火力發電廠使用了大量的煤作為燃料以產生電力，這些燃煤鍋爐燃燒後的煤約有百分之十形成飛灰、底灰等鍋爐灰渣廢料，每年數百萬噸的鍋爐灰渣廢料於焉產生，這些灰渣廢料若未加以妥善處理而置於環境中，有破壞生態環境影響民眾生活之虞。近來年國內民眾環保的意識高漲，各類廢棄物的處置皆倍受居民排拒，激烈的抗爭行動時有所聞，使得各類形的事業廢棄物幾乎到了無處可去的窘境。因此，本研究使用了國內首座由行政院原子能委員會核能研究所物理組自行研發製造的100KW非傳輸型電漿爐設施，以傳統焚化爐無法達到的高溫電漿處理技術，探討將火力電廠的飛灰、底灰等灰渣廢料，予以高溫熔融處理的可行性。實驗證實，鍋爐灰渣廢料經電漿技術處理過後，熔岩具有高減容比、化學成分安定等特性，且其毒性物質溶出量遠低於國內有毒化學物質溶出試驗標準，足見熔岩對有害物質的固封效果良好且熔岩具有極高的抗壓強度，具有開發成為建築材料的潛力。若處理鍋爐灰渣廢料時添加不同的添加物或改變電漿火炬的運轉氣體，則所得熔岩的外觀色澤與玻璃化狀況各異，有多樣化效果。因此電漿處理技術可以有效的處理電廠鍋爐灰渣廢料，達到將廢棄物無害化、安定化、減容及資源化再利用的目的。

關鍵字

鍋爐灰渣廢料 ； 電漿技術

並列摘要

The purpose of this study is to develop the proper thermal plasma process to treat the ashes from coal power plants into harmless slag,and to establish the relative plasma vitrification technology to recycle the vitrified slag as construction materials. The plasma vitrification tests have been performed in the collaboration with Institute of Nuclear Energy Research (INER). INER has developed the Taiwan first plasma vitrification system for feasibility study of treating the hazardous wastes and low-level radioactive wastes. The wastes treated in this study include fly ashes and bottom ashes from different power plants. After vitrification treatment by thermal plasma,high quality slags are obtained with satisfactory results of volume and weight reductions. The typical compressive strength of the vitrified slag is between 900 and 4200 kg/cm2. Therefore，the plasma vitrification technology used in this study is demostrated feasible to treat ashes from power plants into stable slags which have great potential to be used as construction materials.

並列關鍵字

Thermal plasma ； vitrification ； fly ash.

參考文獻

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