电厂脱硫造粒开创脱硫石膏应用新工艺.doc

电厂脱硫石膏造粒开创脱硫石膏应用新工艺
戴海夏[1]钱华景启国储仪萍耿春女
（上海市环境科学研究院大气环境研究所，上海200233）
摘要
根据上海市新一轮环保三年行动计划（2006～2008年）要求，上海将在未来3年中完成全市11家电厂的35台约6508MW燃煤发电机组的烟气脱硫工程，这同时将产生大量的烟气脱硫副产品——脱硫石膏，处置和利用好脱硫石膏，对上海市的生态环境保护有着重要的意义。阐述了燃煤电厂烟气脱硫石膏的特性和国内外脱硫石膏的利用现状。结合上海实际，对烟气脱硫石膏在建筑建材业、农业等领域的应用前景进行了分析，指出烟气脱硫石膏的资源化利用符合循环经济理念，并能产生良好的环境、社会和经济效益。提出了烟气脱硫石膏的利用建议。
1引言
根据上海市电力“十一五”规划，上海火电机组装机容量在2010年将达到19600MW，其中燃煤机组占70%。为使上海的电力增长与环境保护协调发展，有效改善大气环境质量，上海在新一轮环保三年行动计划（2006～2008年）中已提出将对全市11家电厂的35台约6508MW燃煤机组实施烟气脱硫。在未来的5～10年中，上海市燃煤电厂的烟气脱硫建设将进入大发展阶段。
随着烟气脱硫工程的推进，将产生大量的脱硫副产品——脱硫石膏。以循环经济的观点给出应对措施，实现废物资源化，妥善解决脱硫石膏的处置、利用问题，不仅能产生良好的环境效益，而且能创造可观的经济效益和社会效益。
2上海市烟气脱硫的主要工艺及脱硫产物特点
烟气脱硫方式种类繁多，大致分为干法、半干法及湿法等。根据调研，未来上海市主要的大型燃煤电厂采用的烟气脱硫技术将主要是湿式石灰石石膏法（FGD），这是由于“石灰石石膏”法脱硫效率高、技术成熟且脱硫副产物具有较高的利用价值。该方法是目前世界各国火电厂采用的主导烟气脱硫技术。
采用“石灰石石膏湿法”工艺脱硫经强制氧化及脱水后所得的副产品称为烟气脱硫石膏（Desulfo－Gypsum，简称DSG），与天然石膏相比，脱硫石膏具有纯度高、成分稳定、粒度小、有害杂质少等特点，是一种品质较好的石膏[1~3]。各国实践证明，脱硫石膏能较好替代天然石膏，既能做到资源综合利用，又能给企业带来经济效益。
3国内外脱硫石膏的主要利用途径
目前脱硫石膏的主要利用途径有：在建筑、建材业中生产建筑石膏、粉刷石膏、石膏砌块、纸面石膏板、石膏空心板、自然平地面石膏浆料、水泥缓凝剂等，农业方面有报道用于生产化肥、盐碱土壤改良等[4~5]。
在国外，脱硫石膏的工业化生产和使用已超过20年[1,6,7]，德国是烟气脱硫石膏研究开发和应用最发达的国家，几乎所有的德国石膏企业都使用脱硫石膏，主要用于生产建筑制品和水泥缓凝剂。国内对脱硫石膏的综合处理和应用已开始起步，如四川的珞磺电厂和重庆电厂将烟气脱硫石膏加工成石膏球和半水石膏，作为制作水泥和建筑材料的原料，运往石膏制品厂、水泥厂及相关建筑单位加以利用；杭州半山电厂将脱硫石膏供应给附近中小纸面石膏板厂和石膏空心砌块生产企业使用；北京第一热电厂将脱硫产物制成石膏砌块（年产量30万m3）等。但总体来说，国内脱硫石膏的处置、利用发展比较缓慢，目前尚未形成工业化、规模化和专业化生产。
农业方面，脱硫石膏的改良盐碱地还处于研究阶段[8,9,13]。实验发现脱硫石膏能降低土壤中pH值、ESP和交换性Na+，提高作物的产量。
4脱硫石膏用于建筑、建材业的技术经济可行性分析
4．1技术可行性
目前上海电厂尚无大量产出烟气脱硫石膏，上海宝钢夏鹰峰[14]分期分批对杭州半山电厂脱硫石膏进行取样分析，结果表明，脱硫石膏达到天然优质二水石膏品位，是制作粉刷石膏的理想原料。由其制成的新型石膏砂浆与传统的水泥石灰类砂浆相比，具有轻质、高强、节能等特点，且粘结性能较好，不易起壳和开裂；并可以有效解决混凝土剪力墙等各类墙体的保温问题。
上海拉法基石膏有限公司从四川和江浙一带购置电厂脱硫石膏为原料生产纸面石膏板的实践表明：脱硫石膏应用在石膏板生产过程中可以降低料浆液固比，增大料浆流动性，降低石膏板重量，改善石膏板质量，提高石膏板机械强度，降低石膏板的成品破损率，并能减少对设备的磨损[15]。
陈云嫩[5]将脱硫石膏、火电厂废弃物、矿物外加剂以50：40：10比例配制成路基回填材料，实验中回填材料28d时强度达325#水泥的标准，在膨胀率、溶出率等影响路基材料应用性质方面也符合有关要求。
重庆大学等国内研究机构[2,7]对一系列脱硫石膏制品的实验表明，它们的性能均达到国家相关标准的要求，完全可以代替天然石膏使用；且脱硫建筑石膏的性能在抗压、抗折强度上优于天然建筑石膏。
4.2生产工艺要求和价格优势
根据笔者的调查，纸面石膏板生产厂若采用脱硫石膏作为生产原料，需在传统的石膏板制造工艺中加一套烘干、煅烧系统，其他的技术和设备工艺无需