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電廠煙氣濕法脫硫所得的石膏及其煅燒工藝


電廠煙氣濕法脫硫所得的石膏及其煅燒工破碎機藝

張繼宇(東北大學·遼寧砂石生產(chǎn)設備東大粉體工程技術有限公司)

   近年來,隨著我國對大氣污染治理的不斷加強,對電廠燃煤煙ZPS直排篩氣中二氧化硫排放量的控制也越來越嚴格。按我國對電廠煙氣中二氧化硫排放的治理要求,新建電廠投產(chǎn)時必須達到二氧化硫排放的國家標準。2015年前將完成所有舊電廠煙氣的脫硫改造工程。據(jù)不完全統(tǒng)計,對于60萬千瓦的電廠,煙氣脫硫裝置產(chǎn)生的脫硫石膏每年達10萬噸。若按我國目前國內電廠的所有容量都進行脫硫處理計算,每年將產(chǎn)生3000萬噸的脫硫石膏。如何合理利用脫硫副產(chǎn)品,使其成為資源,并得到有效利用,將產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益和社會效益。

  由于我國在煙氣脫硫生產(chǎn)石膏技術的時間還較短,對脫硫石膏的應用價值和市場認識還剛起步,對脫硫石膏的性能、加工工藝與設備還未進行系統(tǒng)的研究,脫硫石膏的物料輸送、粉塵處理、煅燒等處理工藝和采用的設備與天然石膏仍有較大差別。在物性方面,脫硫石膏與天然石膏也有不同之處,如脫硫石膏純度高、游離水分大、粒度細、震動篩粒徑分布均勻、級配較差和標稠用水量大等。又因為這兩種石膏的來源不同,脫硫石膏中的主要雜質是未反應的碳酸鈣,同時還含有少量未氧化的亞硫酸鈣。在煙氣脫硫生產(chǎn)中,由于使用技術的差異、石灰石原料成份的不同和石灰石的細度不同等因素都會直接影響脫硫石膏的品質。所以,在應用和加工脫硫石膏時一定要結合具體實際,采用科學手段,并進行深入的研究。經(jīng)過洗滌和過濾后的脫硫石膏中含游離水在10%~20%左右,顆粒細小且松散,顏色近乎白色略帶微黃,有時因脫硫操作不穩(wěn)定而帶入較多的煤灰等雜質,顏色會發(fā)黑。較好脫硫石膏的白度超過80%以上。

  1  皮帶稱重給料機 脫硫石鐵礦石破碎機膏在國內外的應用現(xiàn)狀

  1. 1河卵石制砂機  輸送線國外脫硫石膏的應用現(xiàn)狀

  在國外,脫硫石膏早已得到廣泛應用,用得最早且最好的是日本,其次是德國、法國、荷蘭等歐洲國家。日本從1977年開始幾乎全部使用工業(yè)副產(chǎn)的石膏生產(chǎn)紙面石膏板和纖維石膏板,在水泥工業(yè)中用量也非常大。脫硫石膏幾乎100%得到了應用,其中用于石膏板和水泥中的占總量的95%以上。德國每年約有150萬噸以上的脫硫石膏用于生產(chǎn)粉刷石膏;英國、法國、荷蘭等國家也大量用于生產(chǎn)粉刷石膏、紙面石膏板、石膏雙螺旋給料機砌塊、自流平石膏等石膏制品。

  1. 2&n糧食輸送機械bsp; 國內脫硫石膏RCZ系列輕型直線振動篩的應用現(xiàn)狀

  同發(fā)達國家相比,我國對脫硫石膏應用的認識普遍不足,對脫硫石膏的性能、應用技術的研究工作也剛起步。脫硫石膏的利用主要集中在重慶電廠、珞璜電廠、北京第一熱電廠、太原第一熱電廠、武漢華能陽邏電廠等。這些廠不僅有效地解決了脫硫石膏的堆放問帶式輸送機械題,而且因產(chǎn)品質量好、價格低,在市場上很受歡迎。

  山西太原第一熱電廠在電廠附近自建了一條脫硫石膏的綜合利用生產(chǎn)線,將該廠的脫硫石膏完全消化成石膏產(chǎn)品。一期工程于1998年正式投產(chǎn),年處理脫硫石膏6萬噸,生產(chǎn)的產(chǎn)品是水泥添加劑、半LS型螺旋輸送機水石膏和粉刷石膏。

  北京第一熱電廠的脫硫石膏也自行處理,脫硫石膏的綜合利用裝置和發(fā)電煙氣的脫硫裝置同時規(guī)劃、同時安裝和投產(chǎn)。脫活化給煤機硫石膏的綜合利用裝置采用德國的沙士基打設備生產(chǎn)石膏砌塊,其設計能力為38萬m450型過濾篩分機2/a。武漢華能陽邏電廠與東北大學合作建成了年產(chǎn)10萬噸建筑石膏粉的生產(chǎn)裝置,已成為華能公司的樣板工程,并于2007年10月建成投產(chǎn)。北京興達脫硫石膏有限公司與東北大學合作建設的年產(chǎn)5萬噸建筑石膏粉生產(chǎn)線也已投產(chǎn)。

  2   脫硫石膏的綜合利用

  2. 1  脫硫石膏的綜合利用前景

  脫硫石膏綜合利用的優(yōu)勢隨著新型墻體材料的發(fā)展和人們對石膏“綠色”性能的認識的提高,使近年來的石膏建材發(fā)展較快,如紙面石膏板、石膏砌塊、粉刷石膏等產(chǎn)品都有了迅速增長。如果國家出臺合理的政策導向,隨著脫硫石膏的利用領域的擴展將進一步加快石膏建材的發(fā)展速度。

 ?。?)因脫硫石膏是工業(yè)副產(chǎn)的石膏資源,完全可以代替天然石膏使用,且石膏的質量好、價格低,可有效降低石膏建材的生產(chǎn)成本,提高與同類產(chǎn)品的市場競爭力和占有率,以培育石膏建材的市場。

 ?。?)脫硫石膏的出現(xiàn)將改變原有石膏資源分布不均的格局。我國天然石膏的分布相對集中在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū),而脫硫石膏資源卻主要分布在經(jīng)濟發(fā)達的大中城市。因此在很大程度上調整和均衡了石膏資源的分布格局,使石膏建材在較大范圍內得以整體和平衡的發(fā)展。

  (3)用脫硫石膏制成的水泥緩凝劑、石膏砌塊、建筑石膏粉及其制品與天然石膏的產(chǎn)品在性能上有很大的競爭力。

  2. 2  對脫硫石膏綜合利用的建議

 ?。?)應盡量做到自行消化或就近建廠。因為石膏產(chǎn)品的價格和原材料成本都較低,需要盡量降低運輸費用,因此應在電廠附近建廠。電廠自行建廠的好處是可以充分利用電廠低成本的電力和熱資源,以降低石膏產(chǎn)品的加工成本。還可以實現(xiàn)與粉煤灰等其他電廠廢料綜合利用。

 ?。?)選擇產(chǎn)量大的石膏產(chǎn)品作為市場方向。目前,脫硫石膏綜合利用的主要產(chǎn)品市場是建筑石膏粉、水泥緩凝劑、石膏板和石膏砌塊等,我國現(xiàn)階段主要是作水泥緩凝劑、石膏板(包括各類墻板、裝飾板和保溫板)、石膏砌塊和粉刷石膏等。因此,將來大量產(chǎn)出的脫硫石膏的綜合利用也會集中在這幾個方面。

  總之,脫硫石膏的綜合利用是利國利民、變廢為寶的好事,是國家扶持和積極鼓勵的項目。用脫硫石膏生產(chǎn)的建筑石膏產(chǎn)品和水泥緩凝劑,與天然石膏相比,其原料為工業(yè)廢棄物可不計成本,省去了石膏的破碎過程,產(chǎn)品的生產(chǎn)成本低,且石膏的品位高,石膏產(chǎn)品的性能比天然石膏產(chǎn)品優(yōu)越或相當,因此具有良好的市場竟爭力。

  3   脫硫石膏的煅燒工藝與設備

  以脫硫石膏為原料,加工各種石膏制品都離不開煅燒工藝。石膏石或石膏是以二水硫酸鈣形式存在,其分子式中有兩個結晶水。只有脫去一個半結晶水,生成半水硫酸鈣才有凝膠性質,脫去結晶水的過程即為石膏的煅燒,經(jīng)煅燒后的建筑石膏粉可用于生產(chǎn)石膏板、石膏砌塊、石膏裝飾板等制品。

  在20世紀的60年代,國外以傳統(tǒng)的間歇炒鍋和外燒式回轉窯作為煅燒石膏的基本設備,主要應用于天然石膏的煅燒。80年代發(fā)展了氣流式快速煅燒工藝。90年代中期發(fā)展了彼得磨為主的快速煅燒設備,將干燥與煅燒、粉碎在同一設備中完成。同時發(fā)展了各種間歇式炒鍋、內外燃回轉窯、沸騰式煅燒爐等煅燒設備,形成了多樣化和規(guī)?;?。

  我國在規(guī)?;F(xiàn)代化煅燒設備的研究方面還剛起步,很多企業(yè)都是采用傳統(tǒng)的煅燒天然石膏的設備向工業(yè)副產(chǎn)石膏方面改造過渡,國內目前較先進的脫硫石膏煅燒工藝是干燥加煅燒組合。

  由于脫硫石膏含有10%左右的表面水,采用傳統(tǒng)煅燒方式難以生產(chǎn)出穩(wěn)定、高質量的產(chǎn)品。針對脫硫石膏的特性,煅燒前應對脫硫石膏進行干燥,采用的干燥設備主要有回轉式干燥機、氣流式干燥機和斯德快速干燥機。加熱方式分為蒸汽、燃煤、燃氣以及導熱油等。 煅燒方法主要有回轉窯、沸騰爐、氣流煅燒,該工藝稱二步法。

  由東北大學·遼寧東大粉體工程技術有限公司開發(fā)的斯德石膏煅燒爐是將干燥、煅燒、打散在同一臺設備中完成,稱一步法。該設備己在國內投入應用,是專門處理脫硫石膏的設備。

  由于熱源不同,生產(chǎn)的制品也不同,選擇合適的煅燒工藝與設備對能耗、制品質量和環(huán)保等有直接影響。以武漢華能電廠為例,該廠利用自產(chǎn)的280℃、1.7 MPa的蒸汽為熱源。全權采用的熱源方式,與東北大學·遼寧東大粉體工程技術有限公司合作制定了二步法煅燒工藝。采用斯德快速干燥對脫硫石膏進行干燥,將表面水降低到1%以下,而成為松散均勻的二水石膏粉,然后采用內置式流化床進行煅燒生成半水石膏,該工藝已形成年產(chǎn)10萬噸建筑石膏粉的規(guī)模,各項指標均優(yōu)于國家建筑石膏標準要求的指標。

  北京興達脫硫石膏有限公司,采用以煤為熱源的斯德煅燒爐的一步法工藝,以燃煤的熱煙氣為熱源,在同一機內完成干燥、打散、煅燒等工藝過程,已建成年產(chǎn)5萬噸的脫硫石膏煅燒生產(chǎn)線,生產(chǎn)的建筑石膏粉主要用作水泥緩凝劑、石膏砌塊以及建筑石膏粉,獲得了較好的經(jīng)濟效益。

  4   結束語

  由于脫硫石膏的綜合利用在國內剛起步,必然會出現(xiàn)新的問題,在生產(chǎn)工藝上不能完全照搬天然石膏的方法,需要開發(fā)針對脫硫石膏特性的新方法、新工藝和新設備,因此應該投入更多的精力在設備配套的研究上,還應發(fā)展和制訂脫硫石膏綜合利用的系統(tǒng)解決方案。

相關產(chǎn)品

鄂式破碎機
鄂式破碎機具有破碎比大。鄂式破碎機品粒度均勻、結構簡單、工作可靠、維修簡便、等特點。
大型顎式破碎機
顎式破碎機(顎破)廣泛運用于礦山、冶金、建材、公路、鐵路、水利和化工等多種行業(yè)。
錘式反擊破碎機
錘式反擊破碎機適用于破碎各種脆性材料的礦物,被破碎物料為煤、鹽、白亞、石膏、明礬、磚、瓦、石灰石等。
顎式破碎機
顎式破碎機廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學工業(yè)等眾多部門,破碎抗壓強度不超過320兆帕的各種物料。
反擊式破碎機
反擊式破碎機產(chǎn)品配置在粗破碎機后,可破碎抗壓強度不超過320兆帕的礦石、巖石、具有處理量大、排料細的特點。
環(huán)錘式破碎機
環(huán)錘式破碎機適用于破碎各種脆性物料,如煤、煤千石、焦碳、爐渣、頁巖,疏松石灰石等。物料的抗壓強度不超過10MPa,其表面水分不大于8%。
小型顎式破碎機
小型顎式破碎機適宜于破碎抗壓強度不高于300MPa(兆帕)的各種軟硬礦石,
礦用破碎機
礦用破碎機具有破碎比大、產(chǎn)品粒度均勻、結構簡單、工作可靠、維修簡便、運營費用經(jīng)濟等特點。廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路等眾多部門,
石子破碎機
石子破碎機廣泛用于金屬和非金屬礦石、水泥、耐火材料、磨料、玻璃原料、建筑骨料、人工造砂以及各種冶金渣的細碎和粗磨作業(yè),特別對中硬、特硬及磨蝕性物料如碳化硅、金剛砂、燒結鋁釩土、鎂砂等,比其他類型的破碎機更具有優(yōu)越性。
石料破碎機
石料破碎機別名:石子破碎機,石頭破碎機,礦石破碎機石料破碎機性能 利用擠壓、劈裂、彎曲、沖擊、碾壓等方法,將大塊巖石破碎成碎塊的機械。
鐵礦石破碎機
鐵礦石破碎機選用經(jīng)濟的生產(chǎn)方式
振動落砂機
振動落砂機具有側部出砂、均勻出砂、地坑深度淺、對基礎振動小、機器耐用性好等優(yōu)點。
震動落砂機
震動落砂機屬于砂型鑄造生產(chǎn)中的鑄件和型砂的分離設備。落砂機臺面與振動體之間有主振彈簧連接,振動體和機座之間有隔振彈簧連接,落砂機臺面和機座之間有補償彈簧連接
落砂機
落砂機的振動源分為機械、電磁和氣動3類,以機械的慣性落砂機應用較為廣泛。
振動粉碎機
振動粉碎機適用于礦山、冶金、水泥、建材工、化工、水電等行業(yè)。
破碎機輸送機
皮帶輸送機具有輸送量大、結構簡單、維修方便、部件標準化等優(yōu)點,廣泛地應用在礦山、冶金、煤炭等部門,用來輸送松散物料或成件物品,是常用的破碎機輸送機。
多錘頭破碎機
多錘頭破碎機是對水泥混凝土路面進行碎石化技術的專用機械,對舊水泥路面打碎后,水泥路面顆粒由上而下逐漸增大,經(jīng)碾壓后,上部顆粒形成平整面,下部顆粒間形成嵌擠結構,再加鋪新的面層后,可有效強化路基。
錘式破碎機錘頭
錘式破碎機又叫錘破,主要利用轉子上的錘頭高速旋轉與石料發(fā)生多次碰撞來實現(xiàn)破碎的,由于錘式破碎機錘頭自身高速旋轉會產(chǎn)生部分熱量,再加上與石料連續(xù)多次發(fā)生碰撞,錘頭很容易發(fā)熱,進而會加重錘頭的磨損。
直排篩
直排篩是一種新型高效的通用篩分設備,篩箱運動軌跡近似為直線。直排篩廣泛應用于礦山、煤炭、電力、冶金、建材、耐火等各行各業(yè)對較大塊狀物料及中、小顆粒狀物料的分級作業(yè)。
圓錐式破碎機
圓錐式破碎機廣泛應用在冶金工業(yè)、建材工業(yè)、筑路工業(yè)、化學工業(yè)與硅酸工業(yè)中,適用于破碎中等和中等以上硬度的各種礦石和巖石。
細碎制砂機
細碎制砂機(pxj系列高效立軸沖擊式破碎機)是結合反擊式破碎機、錘式破碎機的性能研制成果。
自擊式破碎機
自擊式破碎機適用于制作磨料、耐火材料、水泥、石英砂、鋼砂、爐渣粉、銅礦石、鐵礦石、金礦石、混凝土骨料、瀝青骨料等多種硬、脆物料的細碎與中碎。
制砂破碎機
制砂破碎機,又名節(jié)能復合細碎機,廣泛適用于各種巖石,磨料,耐火材料,水泥熟料,石英石,鐵礦石,混凝土骨料等多種硬、脆物料的中碎、細碎(制砂粒)。
砂石生產(chǎn)設備
PCL直通沖擊式破碎機俗稱立式?jīng)_擊破,也就是制砂機,是常用的砂石生產(chǎn)設備。
頁巖破碎機
頁巖破碎機主要用于粉碎煤矸石,爐渣,鋼渣,石灰石,焦碳,方鉛礦,菱鐵礦,閃鋅礦,褐鐵礦等。
碎石機
圓錐式破碎機是常用碎石機設備廣泛應用在冶金工業(yè)、建材工業(yè)、筑路工業(yè)、化學工業(yè)與硅酸工業(yè)中,適用于破碎中等和中等以上硬度的各種礦石和巖石。
巖石破碎機
巖石破碎機別名:反擊式破碎機。PF系列反擊式破碎機(反擊破)是一種新型高效率的巖石破碎機,廣泛應用于各種礦石破碎、鐵路、高速公路、能源、水泥、化工、建筑等行業(yè)。其排料粒度大小可以調節(jié),破碎規(guī)格多樣化。
旋回破碎機
旋回破碎機用于冶金、化工、建材、電力、交通等工業(yè)部門的大型廠中,粗碎堅硬、中硬的各種礦石和巖石。
反擊錘式破碎機
反擊錘式破碎機吸收了錘式與反擊式破碎機的優(yōu)點,克服了各自的缺點,推向市場以后深得用戶好評。反擊錘式破碎機可以破碎抗壓強度不超過 200Mpa 的各種物料,適于進行粗、中、細碎作業(yè),處理粘濕物料也不易堵塞。
小型錘式破碎機
PC小型錘式破碎機用于破碎各種中硬且磨蝕性弱的物料。
細碎破碎機
細碎破碎機適用于建材、礦業(yè)、冶金、化工工業(yè)破碎石灰石、熟料、煤及其它礦石。
立式復合破碎機
具有破碎比大、能耗小、運轉平穩(wěn)、結構簡單、操作維修方便等特點。
細碎顎式破碎機
PEX型細碎顎式破碎機廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學工業(yè)等眾多部門,破碎抗壓強度不超過320兆帕的各種物料。
碎石生產(chǎn)設備
石料生產(chǎn)線-碎石生產(chǎn)設備包括顎式破碎機、反擊式破碎機、沖擊式破碎機、振動給料機、振動篩、洗砂機、皮帶輸送機等。
顎式破碎機工作原理
顎式破碎機是利用兩顎板對物料的擠壓和彎曲作用 ,粗碎或中碎各種硬度物料的破碎機械。
碎石破碎機
碎石破碎機廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學工業(yè)等眾多部門。目前常用碎石機械有鄂式碎石機、反擊式碎石機、錘式碎石機、沖擊式碎石機、輥式碎石機、復合式碎石機等。
四輥破碎機
四輥破碎機是一種冶金礦山設備配套中、細碎產(chǎn)品,也可通過調整上、下輥的間隙,破碎所需粒度的物料。
破碎機生產(chǎn)線
破碎機生產(chǎn)線由給料機、顎式破碎機、液壓圓錐破碎機、振動篩、立式?jīng)_擊破碎機等主要設備組成,配合皮帶輸送機等可組成完整的石料生產(chǎn)線。
四齒輥破碎機
四齒輥破碎機適用于抗壓強度小于150Mpa、濕度小于20%的中硬度及軟物料的細碎及中碎作業(yè)。
雙級破碎機
雙級破碎機可以粉碎煤矸石,頁巖,爐渣,煤渣,礦渣,礦石,石頭與石灰石等100多種原料。

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倉壁振動器用于防止和排除各種料倉由于物料的內摩擦、潮解、帶電、成分偏析等原因引起的“堵塞”、“塔拱”現(xiàn)象;亦可用于清除各種倉壁、管道粘結物料
防閉塞裝置(ZFB)
ZFB防閉塞裝置(倉壁振動器)廣泛應用于冶金、化工、建材、火電、煤炭、食品、水泥、制藥、化肥、糧食、鑄造、陶瓷、磨料等行業(yè)中貯料倉的防閉塞之用。
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振動電機礦山、鑄造、冶金、煤炭、電力、糧食、港口、化工、建材、機械、陶瓷等工業(yè)部門的理想配套設備

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