1.电厂产出的三种粉煤灰
当前火电站锅炉燃烧技术主要有两大类，一是煤粉炉锅炉；一是循环流化床锅炉。粉煤灰是从电厂锅炉烟道气体中收集的粉末。若从煤粉炉锅炉烟道气体中收集的粉末称为煤粉炉粉煤灰（科称PC灰），若从循环流化床锅炉烟道中收集的粉末称为循环流化床粉煤灰（简称CFB灰）。而CFB锅炉中燃料与脱硫剂共同燃烧后产出的干式脱硫粉末，称为循环流化床干式脱硫灰（简称CFB脱硫灰）。
2.1三种灰在形成上的差异
表一
2.1.1煤粉炉粉煤灰（PC灰，又叫普通低钙灰）
煤粉炉燃用细度低于100μm的高热值煤（Qar.net大于20000kJ/kg），炉温高（在1400℃以上），产出的飞灰是经高温熔融化合后淬冷的产物。粉煤灰以球形颗粒的玻璃体为主，含炭量少，火山灰活性较高。
2.1.2 流化床粉煤灰（简称CFB灰）
是燃用低热值燃料由CFB锅炉低温（850~950℃）烧出的粉煤灰。每燃1吨低热值燃料，产灰量为400~600kg以上。由于炉温低，杂质只能软化，不能融熔，灰的颗粒粗糙、球形颗粒少，且含炭量高。
2.1.3 流化床干式脱硫灰（CFB脱硫灰）
是在CFB炉内加脱硫剂与燃料共烧产出，灰由原本的粉煤灰相及新增的脱硫相共同混合而成。由于添加了脱硫剂，因此产灰量比不脱硫的流化床又多5~10%以上。
2.2 三种粉煤灰在化学成分上的差异
电厂三种灰渣化学成分及对比表，见表2
可见，CFB脱硫灰与PC灰相比是三高两低。CaO(f- CaO)、SO3、含炭量高，SiO2、Al2O3低。
这三种灰的化学成分差别较大：PC灰中SiO2＋Al2O3及SiO2＋Al2O3＋Fe2O3所占的比例最高且比较稳定，而CaO及SO3等成分较少，其火山灰活性高，性能最稳定，适合建材行业及水泥砼工程使用。另外，由于灰中碱性成分如CaO、MgO＋K2O＋Na2O等较低，而SiO2＋Al2O3含量高，所以PC灰呈酸性较多；低热值燃料CFB灰的相应成分及性能次之。而脱硫灰渣中的CaO（f-CaO）及SO3含量高，SiO2＋Al2O3及SiO2＋Al2O3＋Fe2O3含量低。因此，CFB脱硫灰渣呈碱性，PH值高，其火山灰活性低于PC灰和CFB灰渣。当灰中f-CaO与SO3过高，在作水泥混合材，掺合到水泥制品及混凝土制品中后会引起滞后的体积膨胀，破坏了水泥制品及混凝土的后期安定性；当灰中硫化物（如CaSO3）含量高又用于烧结时，则因CaSO3在大于650℃时就开始分解出SO2，可能造成新的大气污染，上述因素限制了脱硫灰渣的使用范围。
2.3三类粉煤灰在矿物组成上的差别
粉煤灰的矿物组成是粉煤灰品质的重要指标，了解灰的矿物相特点、形成机理等，有利于提高我们科学利用粉煤灰的水平及效果。
2.3.1 PC灰的矿物相基本由玻璃体、结晶体及少量未燃尽炭粒组成。PC灰中玻璃体占主要份量，结晶相主要由石英、莫来石、磁铁矿和赤铁矿组成。结晶相中莫来石是由煤炭中粘土类(以高岺土为主)矿物在1150℃以上的高温下熔融化合后形成的，其含量与煤种有关。
2.3.2 CFB灰相对PC灰的主要差别是，结晶相中几乎没有莫来石矿物。未燃尽的炭粒在飞灰中含量较多，底渣中相对较少，所以CFB底渣反而比飞灰好用，使用量更多。CFB灰烧失量的测定值与其实际含炭量差值较大，使用时要注意。
2.3.3 CFB脱硫灰矿物组成的特点。
CFB脱硫灰渣由粉煤灰相和脱硫相组成。粉煤灰相中，仍保留有CFB灰渣特征的非结晶体，其结晶相的含量有一定增加，特别是灰中SiO2晶体保留较多，但仍不含莫来石。少有C2S、C3A、C12A2、 、C4AF等组分。其脱硫相中的矿物成分主要是脱硫后产物CaSO4、CaSO3及少量入炉后剩余脱硫剂(CaCO3)及其分解的CaO(包括活性很高的f-CaO)等。若脱硫过程是湿化工艺，则脱硫灰中还有Ca(OH)2及CaCl2盐类，这些晶相矿物虽数量不多，但却影响脱硫灰渣活性（如水硬性等）及其使用，有不可忽视的影响。
2.4 三类粉煤灰在物理性能方面的差异
表3物理性能、工程特性及对比表
粉煤灰渣物理性能的差异往往决定了灰渣综合利用的效果、范围与效益。
我国三峡工程成功大量使用PC灰，他们认为，从工程使用的角度看，五项质量指标中，关键是含碳量、细度和需水量比这三个指标，而需水量比又是核心值。对比三种灰的这三个指标，其特点是：除细度指标的明显差别外，对含碳量及需水量比的值来说，PC灰少于CFB灰，更大大少于脱硫灰。所以，脱硫灰很难直接用到大型工程。目前大量文章报导的许多物理特性参数多是指用于混凝土工程、混凝土制品及水泥行业的，而煤矿等矿山大量井下工程所需粉煤灰的物理特性指标，缺乏系统的、成规模的研究，影响使用。
2.5三类灰在研究的深入程度方面差别很大
2.5.1 PC灰的研究比较成熟。国外对PC灰的研究源自上世纪30年代。我国自上世纪50年代初，也开始了一系列基础及应用研究，并在建材、地面建筑、水工大坝、港口、铁路、公路、煤矿、农业、林业等方面大规模应用，取得了一系列重要成果，为我国粉煤灰的综合利用打下了坚实的理论与实践基础。
当前，PC灰也成了许多大中型电厂有品牌、有商标的商品之一，已在我国大型工程（如三峡大坝、青藏铁路）及许多水泥砼工程大规模的应用；有一些灰已从中提取漂珠、氧化铁、氧化铝及一些微量元素，附加值在不断提高。
2.5.2 CFB粉煤灰的研究应用情况
CFB炉型在矿区已是主力炉型。我国矿区大多地处偏远，因此，CFB电厂多远离经济发达、研究力量较强的大中城市。加之我国在一开始建设CFB电厂时是以燃用低热值燃料为出发点，初期建设投资少，设备相对简便，例如，吸尘及除灰系统等皆比较简易、不完善，对粉煤灰的质量意识普遍重视不够。目前有一些矿区及地方把CFB灰很粗糙地当作PC灰中的Ⅲ级灰和等外灰来看待和使用，忽略了它的内在差异。应指出的是，至今我国对CFB灰的基础研究乃至应用标准研究仍不充分、不够系统，缺乏一批有指导意义的基础研究成果。可喜的是，CFB灰已开始在煤矿区井下防灭火工程、矿井回填、沿空成巷、砼抹砌、喷射砼等方面得到了应用与推广（如晋城、兖矿集团、淄博许厂、皖北新集等矿）。在一些靠近矿区的中小城市中，由于CFB灰渣价格便宜，许多水泥厂、砖瓦厂及部分建筑工程的建材构件厂中已开始使用，取得初步效果。
2.5.3 目前，CFB脱硫灰渣的应用面临一些问题，急待解决。
随着国际京都议定书的生效，我国越来越多电厂将严格按照国家标准进行脱硫、脱氮。因此，CFB脱硫灰渣产出量越来越多，对其的利用和研究已是无可回避的了。虽然，我国一些高等院校和科研院所，早在上世纪60年代末就开始了对脱硫灰渣的研究，并发表了一些成果，但是在国内，特别是煤矿区对用好脱硫灰渣的研究和实践仍很少。
我国矿区电厂大规模脱硫、脱氮是2004年下半年的事。当时注意点只在治理气体污染问题上，对产生的脱硫灰研究较少。
（1）现阶段国内部分CFB脱硫灰被用于水泥、混凝土及制品中作试验，将来是否会对建筑制品及建筑物带来长期的影响正在进一步论证中。
（2）CFB脱硫灰的多项指标对照许多国标及行业标准均不合格，其应用极大受限。因此，对CFB灰及CFB脱硫灰的最佳应用领域及应用标准的研究应尽快提到议事日程上来。
