提升燃煤電廠所排固廢脫硫石膏的市場應(yīng)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(yīng)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(dāng)前環(huán)保政策的主基調(diào)。燃煤火力發(fā)電作為國家基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)，雖然受到新能源產(chǎn)業(yè)的沖擊，所占發(fā)電比例逐年下降，但在相當(dāng)長的時間內(nèi)仍為我國支柱型供電來源，但同時發(fā)電產(chǎn)生的污染也受到我國各級政府的強力管控，特別是城市區(qū)域內(nèi)的燃煤電廠，解決發(fā)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(tài)廢渣三種形式存在，重點對電廠提升排放煙氣進(jìn)行脫硫所產(chǎn)生的固廢脫硫石膏的市場應(yīng)用價值進(jìn)行探討。

燃煤電廠；固廢脫硫石膏；環(huán)保；市場應(yīng)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(huán)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(shù)特點

石灰石-石膏煙氣脫硫工藝技術(shù)成熟，流程穩(wěn)定，設(shè)備運行可靠性高，施工建設(shè)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(dá)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(biāo)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(shè)計為直接排放。由于品質(zhì)穩(wěn)定，有一定的市場應(yīng)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(xì)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(zhì)。

2.2 與天然石膏的比較

脫硫石膏與天然石膏在化學(xué)組成上相差不大，如表1所示。成分相當(dāng)，而天然石膏的雜質(zhì)以黏土礦物為主，在磨細(xì)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(jié)晶顆粒存在。

表1 原材料化學(xué)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(chǎn)建筑石膏及石膏墻板等。同時，供應(yīng)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(wěn)定等因素的影響，其品質(zhì)參數(shù)與建材企業(yè)要求有一定差別，因此它的市場應(yīng)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(yè)仍是我國石膏企業(yè)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(xué)成分相當(dāng)，具備替代天然石膏作為水泥緩凝劑的基本參數(shù)要求，但是需對脫硫石膏進(jìn)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(jìn)行初加工，以達(dá)到水泥企業(yè)對脫硫石膏品質(zhì)參數(shù)的要求，從而滿足優(yōu)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(shè)備

脫硫石膏烘干設(shè)備目前市場上多利用流化床鍋爐、沸騰爐產(chǎn)生的高溫蒸汽，利用管道系統(tǒng)送入滾筒式干燥機對脫硫石膏進(jìn)行干燥。其工作原理為：經(jīng)蒸汽換熱器換熱后的熱氣流進(jìn)入干燥主機，含濕物料經(jīng)螺旋給料器進(jìn)入干燥主機后，在主機旋轉(zhuǎn)葉片和高速熱氣流的聯(lián)合作用下，物料被快速分散成粉狀與熱空氣進(jìn)行高速傳質(zhì)傳熱，瞬間使水分子汽化蒸發(fā)；成品粉體物料由旋風(fēng)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(shè)備技改方案

將電廠蒸汽作為熱源，對石膏庫尾端進(jìn)行技術(shù)改造，設(shè)計加裝烘干設(shè)施。選用設(shè)備主要為刮板機、雙軸螺旋加料機、鼓風(fēng)機、蒸汽換熱器、螺旋輸送機、旋風(fēng)收塵器等常用的機械設(shè)備，鋼結(jié)構(gòu)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(jìn)行脫硫石膏烘干脫水。可采用調(diào)整刮板機、增大攤開度、降低傳輸速度、增大通風(fēng)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(jié)

燃煤電廠要想生存發(fā)展，就必須積極主動對發(fā)電產(chǎn)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(yè)建立合作伙伴關(guān)系，形成長期、穩(wěn)定的固廢消化渠道，從而取得最大的經(jīng)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〕