提升燃煤電廠所排固廢脫硫石膏的市場應用價值的探討

孟繁德

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提升燃煤電廠所排固廢脫硫石膏的市場應用價值的探討

孟繁德

（大唐太原第二熱電廠，山西 太原 030027）

“寧要綠水青山，也不要金山銀山”是我國當前環保政策的主基調。燃煤火力發電作為國家基礎能源產業，雖然受到新能源產業的沖擊，所占發電比例逐年下降，但在相當長的時間內仍為我國支柱型供電來源，但同時發電產生的污染也受到我國各級政府的強力管控，特別是城市區域內的燃煤電廠，解決發電污染問題已到刻不容緩的地步。燃煤電廠污染主要以廢氣、廢水、固態廢渣三種形式存在，重點對電廠提升排放煙氣進行脫硫所產生的固廢脫硫石膏的市場應用價值進行探討。

燃煤電廠；固廢脫硫石膏；環保；市場應用價值

我國燃煤電廠有六種脫硫工藝，主要為石灰石-石膏煙氣脫硫工藝、雙堿法煙氣脫硫工藝、循環流化床煙氣脫硫工藝、氨法煙氣脫硫工藝等。目前，我國燃煤電廠普遍采用石灰石-石膏煙氣脫硫工藝。

1 石灰石-石膏煙氣脫硫工藝

1.1 技術特點

石灰石-石膏煙氣脫硫工藝技術成熟，流程穩定，設備運行可靠性高，施工建設布局緊湊，脫硫吸收塔處理煙氣能力高，可適用于不同含硫量的燃煤煙氣脫硫，脫硫效率高，脫硫率可達95%以上。此外，所需原材料石灰石來源廣泛，價格低廉，綜合指標比其他脫硫工藝高。

1.2 排放方式

石灰石-石膏煙氣脫硫工藝采用濕排法，設計為直接排放。由于品質穩定，有一定的市場應用價值。

2 脫硫石膏的基本性能及綜合利用

2.1 基本性能

煙氣脫硫石膏呈較細顆粒狀，平均粒徑為40～60 μm，顆粒呈短柱狀，徑長比在1.5～2.5之間；顏色呈灰、黃；二水硫酸鈣含量較高，一般都在88%以上，含游離水一般在12％左右；含有飛灰、有機碳、碳酸鈣、亞硫酸鈣以及由鈉、鉀、鎂的硫酸鹽或氯化物組成的可溶性鹽等雜質。

2.2 與天然石膏的比較

脫硫石膏與天然石膏在化學組成上相差不大，如表1所示。成分相當，而天然石膏的雜質以黏土礦物為主，在磨細后顆粒較大，一般在140 μm左右。天然石膏粘合在一起，脫硫石膏以單獨的結晶顆粒存在。

表1 原材料化學成分/（%）

2.3 綜合利用情況

脫硫石膏主要用于低附加值的水泥緩凝劑、生產建筑石膏及石膏墻板等。同時，供應混凝土加氣砌塊廠作為緩凝劑配方，由于脫硫石膏含游離水率（12%左右）高，同時受到電廠燃煤鍋爐燃煤效率、含碳量不穩定等因素的影響，其品質參數與建材企業要求有一定差別，因此它的市場應用價值受到制約。

2.4 替代天然石膏作為水泥緩凝劑的條件

水泥行業仍是我國石膏企業的最大消費者。將廢棄物資源化，使用脫硫石膏做成水泥緩凝劑是電廠脫硫石膏處置非常有效的途徑。脫硫石膏與天然石膏化學成分相當，具備替代天然石膏作為水泥緩凝劑的基本參數要求，但是需對脫硫石膏進行烘干脫水處理，使脫硫石膏含游離水率控制在3%～5%的水平。同時，燃煤電廠對濕排的脫硫石膏進行初加工，以達到水泥企業對脫硫石膏品質參數的要求，從而滿足優化運行方式，提高燃煤效率，降低煙氣含碳量的要求。

3 濕排脫硫石膏脫水的技改方案及工藝流程

3.1 采用市場成型的烘干脫水設備

脫硫石膏烘干設備目前市場上多利用流化床鍋爐、沸騰爐產生的高溫蒸汽，利用管道系統送入滾筒式干燥機對脫硫石膏進行干燥。其工作原理為：經蒸汽換熱器換熱后的熱氣流進入干燥主機，含濕物料經螺旋給料器進入干燥主機后，在主機旋轉葉片和高速熱氣流的聯合作用下，物料被快速分散成粉狀與熱空氣進行高速傳質傳熱，瞬間使水分子汽化蒸發；成品粉體物料由旋風分離器和脈沖袋式捕集器排出。

3.2 電廠石膏庫尾端加裝烘干設備技改方案

將電廠蒸汽作為熱源，對石膏庫尾端進行技術改造，設計加裝烘干設施。選用設備主要為刮板機、雙軸螺旋加料機、鼓風機、蒸汽換熱器、螺旋輸送機、旋風收塵器等常用的機械設備，鋼結構支撐，整體簡單耐用，好操作易維修。

其工作原理為：通過熱交換、熱輻射、空氣對流的原理進行脫硫石膏烘干脫水。可采用調整刮板機、增大攤開度、降低傳輸速度、增大通風量、有效地烘干脫水等措施，使脫硫石膏游離水控制在5%以下。具體如圖1所示。

4 小結

燃煤電廠要想生存發展，就必須積極主動對發電產生的固廢綜合利用尋找出路，通過與固廢消納能力強的企業建立合作伙伴關系，形成長期、穩定的固廢消化渠道，從而取得最大的經濟效益和社會效益。

［1］ 張忠，武文江.火電廠脫硫與脫硝實用手冊［M］.北京：中國水利水電出版社，2014.

X701.3

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.22.158

2095－6835（2018）22－0158－02

〔編輯：辛霞〕