脱硫石膏综合利用项目分析

脱硫石膏综合利用项目分析
脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏是对含硫燃料（主要是煤）燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产石膏。

目前，随着工业的发展，燃煤的增加，由燃煤排放到大气中的二氧化硫也不断增加，1995年我国二氧化硫排放量己达到2370万吨。

成为世界二氧化硫第一排放大国，由此而产生的空气污染、酸雨等现象极为严重。

因此对二氧化硫排放量的控制势在必行，按照有关规定：即2000年后投入运行和在建的装机容量为10000 MW的电厂均应具有脱硫设备。

据初步统计，目前己投入运行和即将投入运行的脱硫机组总容量为2800多Mw ，已开工的为850 MW，己列入计划的总计容量为3800 MW，到2010 年，全国火电厂烟气脱硫机组总容量将达到40000---50000 MW，也就是说，届时将每年产生纯度85 ％以上的烟气脱硫石膏850 万吨。

燃煤电厂应用最广泛和最有效的二氧化硫控制技术为烟气脱硫，也是目前世界上惟一规模化、商业化应用的脱硫方式。

烟气脱硫技术按工艺特点可分为湿法、半干法和干法三大类。

湿法脱硫工艺应用最多，占脱硫总装机容量的80%以上，如德国的比例是90%，日本是98%，美国是92%。

湿法中占绝对统治地位的石灰、石灰石—石膏法是目前世界上技术最成熟的脱硫工艺。

脱硫石膏作为石膏的一种，其主要成分和天然石膏一样，都是二水硫酸钙，化学性质和天然石膏非常相近。

但作为工业副产品的化学合成石膏，同时又具有同其它化学石膏一样的特性：具有较高的游离水、松散的细小颗粒、具有多种杂质成分。

但由于脱硫石膏的生产工艺，其中所含的杂质成分多为无机、难溶的矿物类杂质，大多均对石膏的加工及应用没有较大影响。

在脱硫现场，为提高烟气脱硫效率，技术上对用于脱硫的石灰石粉、氧化钙含量和细度要求较高，这些要求客观上保证了脱硫石膏化学成分的稳定。

因此，在所有的化学石膏中，脱硫石膏最为容易，而且由于其自身的品位较高（CaSO4•2H2O含量可达85---95%），作为制作建筑石膏粉的原材料非常合适，所得到的石膏产制品也均具有较高的性能。

由此可见，在适宜的工艺及设备技术条件下，脱硫石膏将成为一种廉价的、优质的、高品位的石膏产制品生产的原材料。

一、石膏粉生产线
一、生产要求
1、生产能力
小时产量：7吨
年产量：50000吨
以上产量基于脱硫石膏游离水含量≤10%，CaSO4·2H2O 含量≥90%，80～120目的建筑石膏粉。

2、质量标准
生产出的建筑石膏符合中华人民共和国建筑石膏国家标准（GB9776-1999），符合以下要求：
二水石膏≤3%
半水石膏≥75%
无水石膏Ⅲ≤5%
初凝时间≥6min（可调）
终凝时间≤30min（可调）
抗折强度(2h) ≥2.5MPa
抗压强度≥3.9MPa
3、原料要求
名称单位数量
—湿度（游离水含量）% 8～12%
—pH值/ 6～8
—纯度质量-%干＞90%
—MgO（水溶性）质量-%干＜0.021%
—Na2O（水溶性）质量-%干＜0.035%
—K2O 质量-%干＜0.07%
—Cl（水溶性）质量-%干＜0.1%
—CaSO3·1/2H2O（以SO2表示）质量-%干＜1%
—烟灰质量-%干1.6%
—Al2O3 质量-%干＜0. 2%
—Fe2O3 质量-%干＜0. 2%
—SiO2 质量-%干＜1%
—CaCO3 质量-%干＜3%
—K2O 质量-%干＜0.07%
4、电力
总装机功率350kW
正常操作下的实际负载280kW
电力年消耗2×106kWh
生产线电源电压220/380±5% V
生产线电源频率50±1Hz
5、水
生产用水消耗：无
设备冷却用水消耗1.5 t/h
水压0.25 MPa
水质符合城市饮用水标准
PH值6.5~7.5
6、除尘系统
在化学石膏的混料和输送过程中会产生粉尘。

应在粉尘产生区设立灰尘收集点，并安装脉冲袋式除尘器，尘源区的含尘空气将被过滤后排向室外。

废气排放浓度少于50mg/Nm3，工作点的粉尘浓度不多于10mg/Nm3。

符合环保要求和工业事业卫生标准。

为避免二次灰尘，收集的灰尘大多数会流回相同系统的工艺设备中。

7、工作体制
工作日：300天班：3班工作时间：24小时
8、人力要求
送料：1人/班
煅烧：1人/班
实验室：1人/天
巡检：1人/班
总计：10人
二、工艺介绍
因为湿法脱硫生成的脱硫石膏经真空皮带脱水机脱水后含有超过10%的游离水，结合国内磷石膏制备建筑石膏粉的成功经验，采用二水石膏预烘干、沸腾炉煅烧的二步法工艺煅烧建筑石膏粉。

具体为：用装载机将原料从原料堆场送至进料斗，经计量后由皮带输送机送入回转烘干机烘干去除游离水（该处热源为燃煤流化沸腾炉，同时在该输送皮带上增加一套酸碱中和装置，既经计量后的熟石灰），出料后经集料收尘器收料，经提升输送设备送入煅烧沸腾炉煅烧（采用燃煤导热油炉作为热源），煅烧完毕后送入球磨机中粉磨改性，而后再经提升输送设备提升至熟粉料仓备用。

其中沸腾炉烘干脱水系统主要工作原理：沸腾炉主体主要由细径密集的散热盘管组成，盘管中通入导热油，经过换热，把热量释放到炉体内部。

沸腾炉底部安装风机，通过布风板把冷风鼓入炉体，吹动炉体内粉料达到沸腾状态，在一定温度下，经
过烘干脱去结晶水的粉料，质量变轻后，自动流动到出料口，这样产出的石膏粉质量稳定，结晶水含量、初终凝时间比较容易控制。

三、设备列表
石膏粉设备投资160万元，预计粉线总投资200万元
四、能耗
1.电耗：≤35KWH / t 成品粉。

2.煤耗：≤50Kg / t 成品粉。

五、场地要求
1. 生产车间：50米（长）×15米（宽）
2. 原料堆场：1500平方米
3. 燃煤堆场：300平方米
六、效益分析
每吨石膏粉成本计算：70（原料）+4.8（按每人每月2000元计算的工资/吨）+50（按每吨1000元价格计算的全部工人工资/吨）+35（按每度电1元钱计算的电耗/吨）＝159.8元/吨利润＝（170－159.8）×50000＝51万
二、纸面石膏板生产线
一、生产要求
1、生产能力
年产1000万平米石膏板，长: 2400～3600mm宽: 900~1220mm厚: 9.5mm~15mm，干板重量: 7.2kg/m2。

2、质量标准
净重≤7.5 kg/m2
水分≤2%
纵向断裂强度≥360 N
横向断裂强度≥150 N
凝固皮带标准速度~20 m/min 干燥机标准速度~ 1.67m/min 石膏板干燥后的水分≤1.5%
成品率~97%
3、电力
总装机功率~730kW
正常操作下的实际负载~700kW 电力年消耗5X106 kWh
生产线电压220/380±5% V
生产线频率50±1Hz
4、水
生产线水消耗~6t/h
生产用水消耗~4.5 t/h
设备冷却用水消耗~1.5 t/h
水压~0.25 MPa
水质符合城市饮用水标准
PH值6.5~7.5
5、生产空间
配料房15x6x15
配电站和空压站15x6x 6
石膏板生产车间168x15~35x 7
6、人员配置
配料工段1人/班
成型工段3人/班
干燥工段1人/班
切边和堆垛工段2人/班
实验室1人/班
机电维修2人/班
中控1人/班
热力车间2人/班
生产管理人员1人/班
二、工艺介绍
1、配料
所有料斗及料罐应设有最大和最小料位报警装置，以避免溢料或空料。

检验合格后的原料由电动葫芦提升至料斗顶部，然后人工送到的料斗里，料斗都配有最小料位报警装置。

料斗里的所有的粉料被分别计量后被送到螺旋输送机里。

生产用水由电动水阀添加到高位水罐里，高位水罐满后溢流到低位水罐，然后经计量泵计量后送到立式搅拌机，高位水罐中的水在生产线断电时打开失电阀门冲洗搅拌机。

定量的发泡剂将被添加到储存罐里。

使用时，发泡剂和水被分别送到发泡装置。

然后，导入压缩空气产生稳定的泡沫，泡沫在发泡站被计量泵计量后送入立式搅拌机。

减水剂和防水剂与自来水按照比例加入到制备罐中搅拌成合格的料浆放入到储备罐，然后由计量泵送到立式搅拌机。

石膏粉经变频速控喂料机供应到皮带计量秤上，然后皮带秤会反馈信号给喂料机以控制配料，经计量后被送入混合螺旋输送机。

所有的粉添加剂经计量后被送入混合螺旋输送，在输送机里混合然后连续送入立式搅拌机。

2、成型
使用施胶装置把粘边胶均匀的涂抹到上纸和下纸的结合部位，使上下纸能牢固的黏合在一起。

上纸和下纸经电动葫芦输送到退纸架上。

下纸通过接纸台、纠偏机、刻痕机，然后经振动平台送到成型站，此时通过多种粉料及液体在立式搅拌机里成型的一定浓度的料浆流在成型站的下纸上；其间，上纸通过接纸台、纠偏机、施胶装置，然后到达成型站。

上纸和下纸一起把料浆按照指定的形状和厚度经过成型机到凝固皮带输送机塑化，凝固皮带机上设置有压力引纸装置、滴水装置、趟平装置、清洗装置等，以完成纸面石膏板的拉出、粘结和成型等。

石膏板经凝固皮带机硬化后到辊道输送机，辊道输送机是石膏板生产线一台特殊的设备，主要用于板进一步的凝固和输送。

辊道输送机的速度应与凝固皮带速度同步。

二者速度可通过系统同步系统调整电机频率而控制。

在辊道输送机上的切断区还配有一个定长的测量装置。

现场的凝固皮带输送机和辊道输送机都装配有拉绳急停开关。

凝固皮带输送机、辊道输送机和加速辊道的电机传动系统采用交流变
频器控制，根据系统预先设定的生产速度，设备的开关及同步运转经转换器的通信接口由PLC控制。

3、切断和干燥
切断机按照定长切断由辊道输送机上输送来的石膏板，切断长度可根据生产需要设定，切断精度可控制在±3mm之内。

采用三菱伺服控制系统控制切断机的运转和切断，测长装置会将测量的板长数据传送到PLC，PLC根据预先设定的长度和测量数据通过伺服控制器控制切断机的伺服电机来决定切断机的动作。

加速辊道由几个独立的辊道组组成。

如果板未被切断时，加速辊道将以与成型线相同的低速运转。

如果板被切断，电机便会加速运转。

当板的末端离开此工段时，又开始低速运转。

如果操作工发现板的质量不好，需抛弃，按相应的按钮，废板排出。

此时，湿废板输送辊道开始工作。

光电开关和接近开关控制1#横向的输送和不同的传动装置。

当第一个板到达喂料辊道末端的设定位置时，喂料辊道的电机将停止，辊道框架落下。

板横向运动将经翻装置和横向皮带输送机翻转和输送到出板辊道。

由1#横向出板辊道输送出来的石膏板经靠拢辊道消除两块板间的距离后进入分配机，分配机根据一定的规则，将板传送到干燥机的不同层上。

干燥机以燃煤导热油锅炉输送来的热油为热源，通过顶置加热器加热循环空气；热空气被均匀的送到干燥机的每层；此干燥机为于6 层辊道2 区；干燥机由进板段、封闭段、出板段、换热器、热风输送风道、风机系统组成。

进板段是一个 6 层辊道的输送
设备。

其运转速度由计算机控制。

只要板进入进板段，辊道将会以与封闭段相同的速度运转。

因此，每个板都能以整齐的顺序被输送，不会产生堆积、松散现象。

封闭段有 2 区。

每区的两端都有引风和排潮段，分别用于喷热气和排出潮湿废气。

安装有多台调节阀以均衡调节干燥机内各层之间的温度。

已干燥好的板被送到出板段，在每层安装传送装置和气力挡板以便按一定的规则逐渐的排出板，避免堆积和紊乱。

出板机用于接收来自干燥机出板段输送出来的干燥后的石膏板，石膏板通过出板机收集后将会被输送到输送辊道和输送皮带，另外，在出板机的输送过程中石膏板同时被冷却至合适的温度。

4、切边和堆垛
从出扳机出来的双排板移向2#横向输送机，当板进入提升辊道并且板前沿碰到光电开关时，辊道加速将板送到指定位置，当板的前沿离挡板有一定距离时，辊道由高速变为低速，并且板以低速前进并在挡板前面停止前进。

此时，提升辊道将下降，板向下移动到皮带输送机上。

同时，皮带输送机立即开始运转并二次横向输送石膏板，当板的后端离开皮带输送机时，皮带输送机停止运转，挡板下降，辊道再次上升。

挡板可以沿着辊道输送自动的向前向后移动并能按照石膏板的长度被调整到相应的位置。

通常，通过缩短距离把挡板调整到设定的位置，操作时，制动闸装置应一直工作以避免挡板转移。

合片机由皮带输送机和合片设备组成。

当板进入合片机时，第一个光电开关开始工作。

如果输
送皮带上只有一个板，合片机将不工作，板将直接离开皮带。

如果输送皮带上有 2 个板，合片机开始工作。

完成合片时，翻转臂将下降以接触接近开关，电机停止，输送皮带把已 2 个已合好的板送至切包边机。

当板进入切包边输送辊道时，远程位置调节器将开始横向找正，然后采用支架装置纵向找正。

2个已合好的板经找正后，被输送至锯切系统。

锯切系统由预切锯和主锯组成，当切割时，先用预切锯从板的下底面切痕，然后使用主锯。

主锯用于切板的废边，同时，主锯上的打碎刀将打碎废边，废边将由除尘系统统一收集。

为了切不同长度的石膏板，切包边机的工作宽度可以被根据需要的长度电动调整。

包装系统安装在切边机两侧，一侧是固定的，另一边可随切边机的移动臂移动，包装系统主要由载纸台、粘接、挤压和切断组成。

由切边机带动的石膏板便可以实现纸的开卷，板边包装皮带输送机应该保持与切边机同步的移动速度。

未传动皮带上的独立的板应保证板与板之间有一定的缝隙。

当板停止运动时，缝隙正好在切断机的位置。

在这种情况下，纸带才能被连续准确的切断。

包边完成后的成品被送至1#抛板机，准备堆垛，矫正汽缸在宽度方向上矫正板的位置，在堆垛系统上的另外的矫正汽缸在长度方向上矫正板，当一号堆垛机满时，2 号堆垛机开始在电脑的控制下工作。

一号堆垛平台和二号堆垛平台轮流完成堆垛成品。

最后，成品由叉车被运输到仓库。

三、设备列表
石膏板生产设备总投资500万元，预计全部投资1000万元。

四、效益分析
每张石膏板生产成本计算：4.25（原料）+0.8（电）+2.75（煤）+0.042（水）+5.8（纸）+0. 12（发泡剂、白乳胶、水性淀粉）+0.36（工资）＝14.12元
利润＝25－5－14.12＝5.88×2780000＝244万元
三、缓凝剂制品
一、工艺流程
原料进入供料仓，经过皮带输送机的传送进入压密机，压密机把疏松的石膏原料进行加密后自然落入供料机，然后经过皮带输送机传送至制球机进行制球。

制成的石膏球团经过皮带输送机传送至成品库。

完成整个石膏制球的过程。

设备投资30万元。

二、效益分析
按年产5万吨产量的机型计算：
主机功率：30千瓦。

压密机功率：15千瓦。

供料机功率：5.5千瓦。

其它附机功率：三架输送机每架3千瓦共9千瓦。

合计整套生产线总功率：59.5千瓦。

每度电按0.8元计算每班按10小时计算日用电费：59.5×0.8×10＝476元。

本条生产线需三个人操作，每人工资按80元/日，共240元。

日产量（10小时计）100吨脱硫石膏产品销售价估计80元/吨,日产值8000元。

日利润计算：8000元-240-476-7000＝284元
按年产5万吨计算
284×500＝14.2万。