国内外火电厂烟气脱硫石膏的特点利用及处置

国内外火电厂烟气脱硫石膏的特点利用
及处置
1.周军
2.周腾文
3.甘毓霖
1.华能荆门热电有限责任公司
2.3.华能井冈山电厂
摘要：为了提高脱盐石膏的脱水性能，有必要脱盐石膏脱水调理。

该化学方法是最常用且相对成熟的调理技术，可大大提高污泥脱水性能。

化学脱水组织聚丙烯酰胺(pam)具有低剂量、高絮凝能力的优点，添加适量PAM不会影响脱硫石膏的综合利用。

此外，PAM脱水还可以减轻脱盐石膏砌块的重量，提高硫酸钙胡须的水溶性，减少石膏土壤中磷的流失，供农业使用。

本文主要分析了国内外火电厂烟气脱硫系统的特点、利用和处置情况。

关键词：脱硫石膏；机械脱水；化学调理；聚丙烯酰胺；脱水性能
引言
通过对火力发电厂发电技术的分析，可以确定燃烧煤等化石燃料会产生二氧化硫、一氧化氮等含污染物烟气。

当这些污染物排放到大气环境中时，往往会带来酸雨和气候变暖等一系列环境破坏问题。

因此，火电厂烟气治理已成为技术人员的主要研究课题。

工程师在研究火电厂烟气净化设备时还发现，火电厂烟气净化设备运行时产生一定数量的脱盐石膏，往往具有一定的回收价值。

如果这些废
弃石膏能够得到充分利用，将有助于降低火力发电厂的生产成本，提高企业的经
济效益，并在节能减排方面发挥作用。

1、脱硫石膏的基本性能
脱硫石膏和天然石膏的成分相同，所以脱硫石膏的理化性质与天然石膏相同。

但由于脱硫液是烟气脱硫工艺的副产品，其具体特性也受到工艺的影响。

差异主
要表现在化学成分、外观性能、颗粒特性等方面。

一般来说，脱硫石膏表面潮湿，湿度为15% ~ 25%，颗粒松散细密。

他的颜色一般是装饰用的。

由于部分脱盐石
膏含有不同的杂质成分，会呈灰褐色或黄色，具有较高的粘附能力，因此容易附
着在不同的设备上，导致管道堵塞等问题。

分析了脱硫石膏的粒径，发现主要集
中在30 ~ 50 mm范围内，粒径小于天然石膏。

与天然石膏相比，其晶体形状明
显不同。

脱硫石膏的颗粒比较均匀，晶体长度和直径相对较小，呈现短柱形和较
规律的外观。

虽然脱硫石膏和天然石膏的主要化学成分相同，但其纯度远远高于
天然石膏，含量可达90%以上。

但是，由于脱硫工艺的影响，脱硫石膏的杂质成
分非常复杂，例如含有较多可溶性盐，导致脱硫石膏产品的冻害现象，也影响石
膏的粘附性。

因此，如果要将脱硫石膏用作建筑材料，必须事先清洗。

一些技术
人员对脱盐石膏的安全性能进行了放射性检查，发现脱盐石膏不会对环境造成放
射性污染，可用于建筑产品的生产和使用。

今后，他们研究了杂质、污染物和化
学成分的特性，发现尽管其主要成分与天然石膏相同，但其性能明显不同，因此
有必要研究脱硫石膏在综合利用过程中的具体特点。

2、外部条件
2.1二氧化硫浓度
原因:固定了一定量的脱硫密封所吸收的二氧化硫。

因此，如果原料烟气中
的二氧化硫含量过高，生成的浆液中的钙硫含量就会增加，从而降低石膏的质量，使脱水更加困难。

解决方案:为了控制二氧化硫含量的突然上升，可以使用设计煤，高硫高灰分煤应混合妥善燃烧，避免集中使用与设计煤大不相同的煤。

2.2石灰石品质
原因:石灰石质量的主要差异在于纯度、粒度、表面和活性等。

其主要成分
碳酸钙决定了吸收剂的回收率和活性，而大多数天然石灰石含有二氧化硫等杂质，当杂质过多时会影响脱硫效果。

因此，湿法脱硫中规定石灰石中碳酸钙≥91% (w)，石灰石的粒径决定其在水中的溶解度。

石灰石的粒径越小，难度就越大。

措施:目前市场上石灰岩粉主要发生在325个网目中的90%和250个网目中的90%。

一般来说，优质石灰石的氧化钙含量高，活性高，硬度低。

石灰石细度应为中低
硫煤250网目，中高硫煤325网目，以提高石灰石回收率，减少石膏中残留的石
灰石。

3、运行条件
3.1浆液密度
石膏浆密度影响石膏的含水量，影响石膏气旋的分离效果和石膏的结晶时间。

数据显示，吸收塔固体含量在15%至18%之间时石膏晶体含量最高。

石膏含量随
浆液密度的降低而下降。

当浆液密度过低时，不仅不能保证石膏的质量，而且随
后石膏的干燥也会因为石灰石细料的影响而变得极其困难。

过多的石灰石通常会
出现浆密度过大的情况。

过多的石灰石会抑制二氧化硫的吸收，造成与污泥密度
过低相同的困境。

因此，在实际脱硫工作中，当石膏浆密度达到1120 ~ 1140kg
/ m3，固体含量约为18%时，打开石膏脱水的填埋泵的时间。

3.2浆液pH值
在脱硫装置系统中，浆pH值是直接影响石膏质量的重要参考资料。

当浆液
pH值升高时，二氧化硫的吸收率可能会提高，但设备的缩放现象明显增加。

但是，二氧化硫的吸收速率随着pH值的下降逐渐减慢，当pH值低于4时接近0。

当浆
液pH值为4 ~ 5.1时，石灰石颗粒由F-Al配合物包裹，导致石灰石溶出率下降。

当浆液pH值大于5.8时，浆液中的H +持续下降，CaSO4 _ 3 _ 1/2 H _ 2O下
降到浆液中，包裹在石灰石表面，从而降低石灰石的活性。

因此，在脱硫系统实
际工作中，泥浆pH值一般控制在5.0 ~ 5.8，影响石膏的质量。

3.3水泥缓凝剂
在一定条件下，热处理后脱硫石膏可以通过添加渣水泥提高物理性能，有效提高水泥强度，控制水泥的分离时间。

一些企业创新优化了火电厂脱硫石膏水泥生产工艺。

创新结果表明，完全或部分用脱硫石膏代替天然石膏，完全有可能制造水泥缓凝剂，可以为社会发展和企业效益创造有利条件。

由于中国水泥消费量巨大，脱硫石膏可以充分利用，并通过水泥生产进行处理。

3.4粉刷石膏
建筑美化装饰工程常涉及墙体壁画，石膏常被使用。

石膏是裂变石膏建筑材料的主要材料，也称为白色洗涤剂材料。

由于REA石膏本身具有良好的塑性和可加工性，因此可以牢固地固定在基板上，壳形成等问题也不存在。

涂漆墙体具有光滑灵敏的特点，因此FGD石膏在涂料墙体材料中的应用可以有效地提高施工质量。

采用智能污泥进出吸收塔的常规湿法脱硫系统采用常规污泥进出模式，无法有效处理炉系统SO2浓度变化的影响。

智能控制系统采用密度计和pH计，能够智能控制脱硫风暴的纸浆生产和出口。

密度计和pH计安装在远离侧面输送装置和氧化管道的位置。

与此同时，密度计和pH计定期冲洗，以确保探头干净、无污泥堆积，仪器的初始值准确可靠。

炉系统运行条件发生重大变化时，脱硫系统可以自动调整运行参数，避免SO2排放浓度超过标准。

3.5除雾器清洗智能化
在常规水泥生产线的湿法脱硫系统中，脱硫剂一般以炉底窑粉尘为原料，但炉底粉尘的高污染程度容易导致脱硫剂堵塞。

常规Demeter逻辑控制程序采用单时序清洗或固定模块化层清洗，不考虑吸收塔中demster压差、堵塞差和水量平衡的差异。

新开发的智能除雾器清洗技术是一种考虑除雾器压差并进行分层冲洗的控制技术。

在保证脱硫风暴液体状态和脱硫系统水量平衡的前提下，能够智能地净化脱硫制剂，保证干燥剂的干燥效率，消除脱硫委员会的堵塞，保证从塔中排放粉尘达到标准。

结束语
燃煤电厂烟气脱硫工艺所产生的石膏，其品质的高低决定了利用的价值，只
有提高脱硫石膏的品质，才能够应用到更多的领域，创造更多的价值。

但是，受
限于诸多因素对脱硫石膏生成过程的影响，石膏品质的控制一直较为困难。

为此，需要将整个脱硫系统看做一个有机整体，从化学物质、运行条件和系统设备三个
方面共同着手，在结合运行实践的基础上进行系统监管，保证脱硫系统各参数的
实时、可控，才能真正实现脱硫石膏品质的改善和稳定。

参考文献：
1.
孙红江.石灰石-石膏湿法脱硫废水处理系统的改进建议[J].科学技术创新，2019（36）：180-181.
2.
武占月.石灰石-石膏湿法脱硫废水的处理及利用[J].化工设计通讯，2019，
45（2）：218-219.
3.
王雅丽.石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理工艺进展[J].中国战略新兴产业，2018（28）：4-5.
4.
陈晓明.火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水分离处理的分析[J].科学技术创新，2018（16）：183-184.
[5]王富兴.影响脱硫石膏品质的因素及改善措施[J].精细石油化
工,2019,36(1):56-58.。