淺談電廠脫硫石膏的綜合利用

劉鵬飛 桑曉兵

（1.山東智和信能源科技有限公司 山東濟(jì)南 250000 2.山東融元環(huán)?？萍加邢薰?山東濟(jì)南 250000）

淺談電廠脫硫石膏的綜合利用

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（1.山東智和信能源科技有限公司 山東濟(jì)南 250000 2.山東融元環(huán)保科技有限公司 山東濟(jì)南 250000）

脫硫石膏是電廠煙氣脫硫過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，具有較高的利用價值，如果脫硫石膏被充分利用，則相當(dāng)于解決了全國石膏年需求量的絕大部分。本文介紹了電廠脫硫石膏的產(chǎn)生及基本性質(zhì)，分析了脫硫石膏綜合利用的途徑，提出了脫硫石膏綜合利用的相關(guān)建議，以供參考。

電廠；脫硫石膏；綜合利用

1 電廠脫硫石膏的產(chǎn)生及基本性質(zhì)

電廠采用的脫硫技術(shù)絕大多是石灰石——石膏法（FGD）。這種方法是目前世界各國燃煤電廠采用的最主要的煙氣脫硫技術(shù)，其脫硫效率高、技術(shù)成熟，而且脫硫副產(chǎn)物具有較高的利用價值。其工藝流程主要如下：鍋爐空氣預(yù)熱器釋放出的煙氣進(jìn)入到布袋除塵器中，通過作用之后大部分粉煤灰煙塵會被處理，增壓風(fēng)機(jī)的增壓作用使其進(jìn)入吸收塔，在吸收塔內(nèi)煙氣中的二氧化硫與石灰石漿液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鈣，經(jīng)過氧化作用之后形成石膏晶體。

脫硫石膏的主要成分和天然石膏一樣，都是二水硫酸鈣晶體，因此其自身的各項基本性質(zhì)也是類似的。但是由于產(chǎn)生過程存在一定的差異，一種是天然形成，一種是工業(yè)合成，脫硫石膏由于本身的反應(yīng)程度等因素影響，本身也存在一定的特性。脫硫石膏中含有15％作用游離水的潮濕細(xì)小顆粒，同時由于脫硫程度的不同，脫硫石膏的顏色也會存在一定的差異，正常情況下生成的石膏為白色，非正常情況下產(chǎn)生的石膏由于雜質(zhì)比較多，顏色發(fā)暗。

2 脫硫石膏綜合利用的途徑

2.1 利用脫硫石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑

脫硫石膏與天然石膏的性能很相似，國內(nèi)外的成功案例表明，脫硫石膏用作水泥緩凝劑對水泥性能，如細(xì)度、凝結(jié)時間、放射性、抗折強度、抗壓強度、安定性沒有任何影響，各項技術(shù)指標(biāo)完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求，采用脫硫石膏制成的水泥緩凝劑，完全可以替代天然石膏制成的水泥緩凝劑。

電廠脫硫石膏用作水泥緩凝劑，是工業(yè)廢渣資源化利用的最佳途徑，其優(yōu)點是：水泥緩凝劑加工成本低、綜合利用量大，是電廠在沒有確定高附加值項目開發(fā)前的首選方法。利用脫硫石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑是個簡單易行的方法，但是，該方法要求脫硫石膏的附著水含量要控制在7％以內(nèi)，才能滿足水泥生產(chǎn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)要求。因大部分電廠脫硫石膏的附著水含量設(shè)計為10％左右，而實際產(chǎn)出時附著水含量均在12％以上，所以需要對脫硫石膏進(jìn)行脫水處理，或購進(jìn)熟石膏粉與脫硫石膏混合攪拌，制成附著水含量在7％以內(nèi)的散狀或粒狀水泥緩凝劑。

2.2 煅燒生產(chǎn)建筑石膏粉

目前我們國家利用脫硫石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的工藝裝備有連續(xù)炒鍋、翻騰爐、回轉(zhuǎn)窯、氣流煅燒等，如山東黃臺電廠生產(chǎn)的建筑石膏粉，經(jīng)檢測完全滿足建筑石膏的國家標(biāo)準(zhǔn)要求；洛陽熱電廠的脫硫石膏煅燒生產(chǎn)出的建筑石膏粉，性能明顯高于天然石膏粉，完全可以替代天然石膏粉，用于石膏板、石膏砌塊的生產(chǎn)。根據(jù)節(jié)能環(huán)保的要求，煅燒工藝的選擇非常關(guān)鍵，對于電廠來講，從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)，應(yīng)首先選用電或汽作為煅燒熱源；從消費市場的角度出發(fā)，應(yīng)選擇適合當(dāng)?shù)厥袌龅暮罄m(xù)產(chǎn)品，不要盲目開發(fā)生產(chǎn)。

2.3 水溶液法生產(chǎn)a半水高強石膏粉

目前我國常規(guī)工藝生產(chǎn)的脫硫石膏粉，一般可用于石膏板、石膏砌塊等對強度要求不高的建材生產(chǎn)，有強度要求的建材則不能使用，如砌筑石膏砂漿、粉刷石膏砂漿等。國外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，生產(chǎn)脫硫石膏粉工藝已經(jīng)達(dá)到成熟、先進(jìn)的水平，其生產(chǎn)工藝設(shè)備投資具大、工藝復(fù)雜、成本較高。我國現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)能力，還不具備該生產(chǎn)工藝設(shè)備的投資實力和條件，只能采用水溶液法，來生產(chǎn)a石膏粉，對于脫硫石膏等濕粉狀化學(xué)石膏，是符合我國國情的，脫硫石膏在轉(zhuǎn)化前不需要經(jīng)過任何處理，較天然石膏有較強的優(yōu)勢。該工藝是直接將蒸汽注入石膏漿內(nèi)，使其具有很高的傳熱率，將料漿溫度控制在150～170℃，反應(yīng)時間僅為2～3min，熱耗量較底。其生產(chǎn)成本與生產(chǎn)晤膏粉相同，但a石膏粉的使用途徑遠(yuǎn)多于J石膏粉，市場售價上也成倍高于B石膏粉，其產(chǎn)品優(yōu)點：高效、低耗、無污染、增值高。水溶液法最重要的是脫硫石膏漿液，在反應(yīng)器內(nèi)其結(jié)晶過程能夠得到有效的控制，并且按照標(biāo)準(zhǔn)要求獲得需要的針伏或短柱伏晶體，這樣就可以根據(jù)市場的需求，生產(chǎn)出不同品質(zhì)的a高強度石膏粉。該生產(chǎn)工藝采用加壓脫水對石膏進(jìn)行干燥，使獲得的a高強度石膏粉質(zhì)量穩(wěn)定，熱耗量很小，大幅度地降低了生產(chǎn)成本，這種生產(chǎn)工藝是適合脫硫石膏增值利用的實用工藝技術(shù)。

3 脫硫石膏綜合利用的相關(guān)建議

3.1 從政策上加大對脫硫石膏綜合利用的支持力度

①適時出臺相關(guān)政策，限制天然石膏開采，提高天然石膏資源稅和開采成本。如，靠近脫硫電廠或在電廠一定范圍內(nèi)的所有水泥廠，只要能獲得脫硫石膏一律（必須）改用脫硫石膏代替天然石膏做緩凝劑，不得再使用天然石膏。只有當(dāng)脫硫石膏數(shù)量不足時方可兩者兼用，但以脫硫石膏優(yōu)先，天然石膏只作補充。②出臺鼓勵脫硫石膏綜合利用的政策。

3.2 因地制宜制定脫硫石膏綜合利用中長期規(guī)劃

根據(jù)我國燃煤電廠、天然石膏、水泥、建材生產(chǎn)企業(yè)的地理分布和需求、利用情況，統(tǒng)一規(guī)劃并制定綜合利用管理辦法和實施方案。該方案要與電力行業(yè)及資源綜合利用上下游產(chǎn)業(yè)的低碳發(fā)展、指標(biāo)考核、清潔生產(chǎn)規(guī)劃掛鉤。

3.3 加強脫硫石膏綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)

（1）工業(yè)副產(chǎn)石膏質(zhì)量在線調(diào)整技術(shù)。針對目前正在排放的大量脫硫石膏品質(zhì)達(dá)不到現(xiàn)有綜合利用技術(shù)對石膏品質(zhì)要求的現(xiàn)狀，發(fā)展脫硫石膏質(zhì)量在線監(jiān)測技術(shù)和低成本的在線調(diào)整技術(shù)，改進(jìn)優(yōu)化和嚴(yán)格執(zhí)行工藝操作規(guī)程，使產(chǎn)生的脫硫石膏質(zhì)量符合下游相關(guān)行業(yè)進(jìn)行綜合利用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）工業(yè)副產(chǎn)石膏低成本烘干、煅燒技術(shù)。開發(fā)利用余熱余壓對脫硫石膏進(jìn)行烘干、煅燒的先進(jìn)工藝及大型成套裝備。以現(xiàn)有的脫硫石膏烘干、煅燒設(shè)備為基礎(chǔ)，進(jìn)一步攻克高效燃燒技術(shù)、高效換熱技術(shù)、高效脫水技術(shù)和自動控制技術(shù)，大幅度降低脫硫石膏烘干、煅燒過程中的能耗和綜合成本。

（3）利用脫硫石膏與粉煤灰改良土壤技術(shù)相結(jié)合。燃煤電廠利用產(chǎn)生排放的粉煤灰改良土壤技術(shù)相對成熟、效果明顯。初步研究表明，大部分脫硫石膏不含對土壤有害的危險成分，且可以作為生產(chǎn)土壤調(diào)整劑的大宗原料。

[1]吳行才.脫硫石膏做水泥緩凝劑的生產(chǎn)應(yīng)用[J].水泥，2011（2）：30～31.

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