【正文】 大把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略確定為“我國現(xiàn)代化建設中的必須措施”； 2020 年中共十六大把“可持續(xù)發(fā)展能力不斷增強”作為全面建設小康社會的目標之一； （ 9）國務院《關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的指導意見》將電力行業(yè)列為我國當前開展循環(huán)經(jīng)濟的重點領域之一；《國務院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》則明確要求電力企業(yè)組織編制行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟推進計劃； 圖 11 酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案示意圖 綜合利用的發(fā)展前景 燃煤發(fā)電在電力工業(yè)中的前景 “ 十二五”期間，全國規(guī)劃煤 電開工規(guī)模 3 億千瓦，其中煤電基地開工 億千瓦，占 66%；投資規(guī)模 億千瓦， 其中煤電基地投產(chǎn) 億千瓦，占 52%， 2020 年我國煤電裝機預計達到 億千瓦 。濕法煙氣脫硫工藝是目前世界上應用最廣的 FGD 工藝，該工藝主要使用石灰石 (CaCO3)、石灰 (CaO)或碳酸鈉 (Na2CO3)等 作為脫硫劑，在反應塔中對煙氣進行洗滌，從而除去煙氣中的二氧化硫。石膏砌塊的生產(chǎn)要求大量的晾曬場地，占地面積過大，不適宜我們集團。 (5)分析利用脫硫石膏存在的難點，包括脫硫石膏運輸費用、政策因素以及與天然 石膏的市場競爭等 。用石膏制作的板材、墻體構(gòu)件等建筑制品，具有質(zhì)輕、抗震、隔音、隔熱、阻燃、裝飾性能好，便于高效機械化生產(chǎn)，提高施工速度等諸多優(yōu)點，已成為一種發(fā)展迅速的新型建筑材料，需求量日益增長。其次為 75%一 85%品位，為 44億噸 (占 33%)； 硬石膏以品位為 85%一 95%最多，達 26 億噸 (占 75%):其次為 95%品位，為 4 億噸(占 9%)。 (7)石膏粘結(jié)劑。 (1)在建筑業(yè)、建材業(yè)廣泛使用的水泥、石灰、 石膏三大膠結(jié)材料中石膏的生產(chǎn)能耗最低。石膏板（單位面積石膏板重量為 178。左右，新增加的石膏板生產(chǎn)線主要在美國，大部分以脫硫石膏為原料。欽石膏，年產(chǎn)量為 600700 萬噸 。法國石膏業(yè)巨頭拉法基在 重慶市場推銷產(chǎn)品的同時已把目光投向脫硫石膏，建設脫硫石膏制品廠。主要用于國內(nèi)建材、水泥制造等領域。但可以預見，脫硫石膏的生產(chǎn)與應用蘊藏著巨大的市場機遇，在不久的將來一定會有大量的脫硫石膏代替天然石膏生產(chǎn)建材制品，特別是對于那些天然石膏匱乏而具有脫硫石膏資源的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)例如浙江省、上海市等省市更加如此。 表 28 脫硫建筑石膏與天然建筑石膏性能比較 石膏品種 水膏比 /% 初凝 /min 終凝 /min 抗壓強度 /Mpa 抗折強度 /Mpa 脫硫建筑石膏 天然建筑石膏 50 50 脫硫建筑石膏 天然建筑石膏 脫硫建筑石膏 天然建筑石膏 60 60 脫硫建 筑石膏 天然建筑石膏 70 70 注：脫硫建筑石膏標準稠度 %；天然建筑石膏標準稠度 60%。 l/2H2O。過濾產(chǎn)物的最終含濕率最大為 10%(重量 )。 （ 5） α — 高強石膏 （ 6） 石膏礦渣板 （ 7） 石膏砌塊 （ 8） 石膏空心條板及絕熱面板 （ 9） 自流平石膏 （ 10） 改良鹽、堿土壤及酸性土壤 美國專利涉及脫硫石膏的專利達 200 多篇 ，從美國專利分析可知，利用脫硫石膏可開發(fā)的產(chǎn)品土要有 :石膏灰泥、石膏墻板、木頭及玻璃纖維加強纖維石膏板、 aαα 一半水石膏、建筑砌塊、石膏墻板、水泥及其制品、防水石膏材料、農(nóng)業(yè)土壤改良劑、不燃石膏板等。盡管近幾年石膏板產(chǎn)量在北美、歐洲和亞洲得到增長，水泥行業(yè)仍將延續(xù)作為石膏的主要市場。在未來十年，盡管由于中國在建筑業(yè)高速發(fā)展的帶動下，合成石膏消費增長令人矚目，然而合成石膏在其他領域中的應用增長緩和，年增長率為 1%一 2%。 2020 年，全球所有種類的石膏的消費量估計為 億噸。 l/2H2O+l/2O2+3/2H2O→ CaSO4粗的二水硫酸鈣粒子通過底流分離出去，并且送到第 4 步工序去以便進一步處理。 來源及相關(guān)處置工藝 來源 脫硫石膏是石灰石 (石灰 )一石膏濕法脫硫的副產(chǎn)物。 表 26 天然、脫硫石膏化學成分及細度 項目 CaO SiO2 Al2O3 SO3 Fe2O3 MgO Loss 篩余（ 45μm） % 天然石膏 脫硫石膏 表 27 顆粒粒徑分布 粒度 /μm 80 60 50 40 30 20 10 5 天然石膏篩余 /% 脫硫石膏篩余 /% 注：天然石膏中 未計入占 %的大于 80。煙氣脫硫石膏的性能達到或超過天然石膏，可廣泛用于水泥緩凝劑、石膏建筑材料等的生產(chǎn)。部分脫硫石膏出售給電廠附近的江津水泥廠，代替天然石膏用作水泥緩凝劑；出售給安徽、上海等地的外資企業(yè)生產(chǎn)紙面石膏板。脫硫石膏在重慶地區(qū)止逐漸替代部分天然石膏。合成石膏也可由各種其它的酸中和工業(yè)過程而制得。三家美國公司 (USG， NatinoalGPyusm 和GeiaPacfic)和日本的 Yosllino 公司僅僅在本國建石膏板生產(chǎn)工廠。 因此，可以說建筑石膏是能真正實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的標準的綠色 建材、生態(tài)建材、環(huán)保建材，是可以實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的，安全、舒適、環(huán)保的建筑材料。直接鍛燒設備如回轉(zhuǎn)窯、粉磨鍛燒一體化裝置 (彼得磨、高溫風掃磨等 )。 (3)粉刷石膏。 由圖 21 分析可知，我國天然石膏資源分布較廣，有 24 個省 (市、自治區(qū) )已探明有蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 9 石膏資源，其中儲量超過 10 億噸的 9 個省 (市自治區(qū) )依次是山東 ( 億噸 )，內(nèi)蒙古( 億噸 )，青海 ( 億噸 )，湖南 ( 億噸 )，湖北 ( 億噸 )，寧夏 ( 億噸 )，西藏 ( 億噸 )，安徽 ( 億噸 )，江蘇 ( 億噸 )，石膏比較貧乏的地區(qū)是東北、華北以及華東地區(qū)的浙江省、江西、福建以及海南等省份。石膏成為理想的建筑材料是由于石膏具有防火、儲量豐富、價廉、通用性好、以及強度好。 綜合利用的發(fā)展前景 在充分檢索和分析國內(nèi)外文獻資料的基礎上，本論文要達到如下目標 : (1)調(diào)查我國天然石膏資源分布以及利用概況 。目前我國脫硫市場所存在的問 題不是采取什么樣的脫硫技術(shù)，而是如何在現(xiàn)有的引進的脫硫技術(shù)及裝置以及我國自行研發(fā)的脫硫裝置的基礎上進行工藝及工程優(yōu)化是目前最緊迫的。 （ 1）干法煙氣脫硫技術(shù)（ DFGD） 脫硫反應和產(chǎn)物處理均在干狀態(tài)下進行。國家環(huán)境保護局于 1995 年底組織開展了“兩控區(qū)” 劃分工作，其規(guī)劃如圖 11； （ 3） 1999 年，國家環(huán)?？偩钟“l(fā)了《關(guān)于 1999 年酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)工業(yè)目標》，要求各地市完成本地區(qū)的二氧化硫污染綜合防治規(guī)劃； （ 4） 2020 年 4 月，國家環(huán)境保護總局制定了國家環(huán)境科技發(fā)展“十五”計要，重點之一是“在‘九五’的基礎上，繼續(xù)開展火電廠煙氣脫硫工藝與裝備的研究開發(fā)，大力發(fā)展應用高新技術(shù)脫硫、除塵新工藝，并開展產(chǎn)業(yè)化示范； （ 5） 2020 年 1 月 30 日，國家環(huán)?？偩?、國家經(jīng)貿(mào)委、科技部聯(lián)合發(fā)布了《燃煤二氧化硫排放污染防治技術(shù)政策》； （ 6） 2020 年 1 月 1 日，我國的《潔凈生產(chǎn)促進法》開始實施。 由于脫硫石膏含水量較高，所含雜質(zhì)量與天然石膏也存在差別，因此脫硫石膏能否得到綜合利用，己成為客戶選擇煙氣脫硫 (fluegasdesulufriaztino， FGD)一上藝的重要考慮內(nèi)容。到 2020 年預計火電裝機在 115000 億千瓦時左右，約需煤炭14 億噸，煤炭占一次能源消費總量的 70%左右。蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） I 脫硫石膏的市場經(jīng)濟效益分析 摘要 我國的經(jīng)濟增長正經(jīng)歷新一輪重化工業(yè)階段，經(jīng)濟發(fā)展對能源的依賴程度比發(fā)達國家大得多，人均用電水平將會大幅提高。隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，電力需求日益增加，煤炭消耗量亦迅速攀升，連續(xù)多年二氧化硫年排放量居世界首位。煙氣脫硫技術(shù)開發(fā)以及脫硫石膏應用開發(fā)企業(yè)只有選擇合適的 FGD 工藝制備質(zhì)量指標能滿足使用要求的脫硫石膏，積極開發(fā)脫硫石膏制品的生產(chǎn)技術(shù)，選擇適當?shù)墓に嚭驮O備使之產(chǎn)業(yè)化，并與 FGD 技術(shù)配套，才能在競爭劇烈的 FGD 市場中贏得主 動，得到用戶的信賴。消減 SO2 排放是電力行業(yè)推行潔凈生產(chǎn)的重點，也是社會關(guān)注的焦點，許多地區(qū)已開始或即將實施脫硫計劃； （ 7） 2020 年 1 月 1 日，《火電廠大氣污染物排放標準》正式實施。該法具有無污水及廢酸排出、 設備腐蝕小，煙氣在凈化過程中無明顯溫降、凈化后煙氣溫度高、利于煙囪排氣擴散等優(yōu)點，但存在脫硫效率低，反應速度較慢、設備龐大等問題。（天津大學） 脫硫石膏綜合利用的途徑及意義 根據(jù)我們所調(diào)研的情 況，目前火電廠脫硫石膏的綜合利用的方式如下 : (1)未經(jīng)任何加工，出售給大型石膏板廠。 (2)詳細檢索發(fā)達國家石膏特別是脫硫石膏的綜合利用情況 。石膏建材也能降低和控制噪音，石膏制品的應用對環(huán)境有益。 我國石膏礦石不同品級的儲量及所占百分比如表 22 所示。 (4)石膏天花板及裝飾件。間接鍛燒設備如回轉(zhuǎn)式鍛燒爐、炒鍋 (土炒鍋直接鍛燒 )、臥式鍛燒爐、立式 鍛 燒爐等。 國內(nèi)外石膏的生產(chǎn)開發(fā)利用概況 石膏在世界的每一個洲都有發(fā)現(xiàn)，是應用最廠廣泛的材料之一。因此，全球石膏板主要生產(chǎn)企業(yè)為歐、美企業(yè)，這土要原因是歐、美地區(qū)建筑應用石膏建材比較普遍以及石膏加工技術(shù)先進。 全球合成石膏的產(chǎn)量幾乎毫無疑問地己經(jīng)超過天然石膏的產(chǎn)量，然而用于出售加工使用的合成石膏要比實際產(chǎn)量少得多。珞磺電廠兩期 4360MW 機組年產(chǎn)生 80 萬噸脫硫石膏，重慶電廠 2202MW 機組年產(chǎn)生 20萬噸脫硫石膏，共計 100 萬噸。 2 重慶電廠 2202MW 機組，兩臺 670t/h 鍋爐，采用德國Bischoff濕式石灰石 /石膏空塔技術(shù)。 煙氣脫硫石膏是一種非常好的建材資源，是與天然石膏等效的原材料。 煙氣脫硫石膏與天然石膏在化學組成上相差不大，品位相當，而天然石膏的雜質(zhì)以粘土礦物為主，在磨細后顆粒較人，一般在 140μm 左右。煙氣脫硫石膏是通過以下 4 個步驟產(chǎn)生的。細的顆粒通過溢流來分離，并循環(huán)回流至吸收塔中繼續(xù)生一長。 2H2O 【 4】 工藝流程示意圖見圖 26。天然石膏的主要市場是用作生產(chǎn)波特蘭水泥的緩凝劑，特別是在工業(yè)化經(jīng)濟體用作生產(chǎn)鍛燒石膏產(chǎn)品，同發(fā)達經(jīng)濟體 相比要少的多。 美。其他領域應用約 800 萬噸 (占 %)[58〕 。 （ 1） 水泥緩凝劑及水泥制品 （ 2） 紙面石膏板 （ 3） 石膏灰泥及粉刷石膏 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 24 （ 4） 纖維石膏板 包括木頭及玻璃纖維加強石膏板。分離出來的結(jié)晶硫酸鈣，用干凈的水沖洗，以便清除氯離子、鈉離子、鎂離子這些水溶性雜質(zhì)。在這個過程中石灰石 (CaCO3)與煙氣中的 502 化合產(chǎn)生 CaCO3 脫硫建筑石膏的性能 本實驗室選取各地， 脫硫建筑石膏的性能及其與天 然建筑石膏的性能比較見表 28。 國內(nèi)對脫硫石膏的綜合處理和應用己開始起步，但發(fā)展卻比較緩慢，形成工業(yè)化、規(guī)模 化和專業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)不多。重慶發(fā)電廠下屬的重慶潔宇公司利用脫硫石膏開發(fā)出二水脫硫石膏、石膏球、半水石膏等產(chǎn)品。重慶地區(qū)石膏制品企業(yè)現(xiàn)己初具規(guī)模，市售產(chǎn)品包括紙面石膏板、纖維石膏板、石膏砌塊和石膏條板等，有些產(chǎn)品如纖維石膏板科技含量較高。其次為煙氣脫硫石膏，年產(chǎn)量為 40005000 萬噸 。 2020 年，全球石膏板產(chǎn)量估計在 78 億 m178。平均每一個美國的新家庭將花費 噸石膏，或者換句話說，需要 571m178。 石膏建材的突出特點 石膏用做建筑材料或建材制品有如下突出優(yōu)點和比較優(yōu)勢。 (6)石膏磚。 (2)我國己利用和可供近期利用的礦產(chǎn)地石膏和硬石膏儲量中 : 石膏以品位為 65%一 75%最多，達 74 億噸 (占 56%)。水泥中加入石膏，可使其凝結(jié)時間合理，避免快凝現(xiàn)象，并可提高強度和 抗凍性，降低干縮率，但其摻入量一般不超過%。 (4)詳細分析國內(nèi)脫硫石膏的科研開發(fā)及生產(chǎn)利用情況 。我國雖在外墻建設中大力推薦以石膏砌塊代替實心粘土磚，但目前最大的石膏砌塊生產(chǎn)線僅 30 萬平方米，每年約可利用脫硫石膏 2 萬噸 (濕基 )，蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 7 大部分生產(chǎn)線都是 10 萬平方米以下的小生產(chǎn)線，用量不大，市場未推開 。 （ 2）濕法煙氣脫硫技術(shù)（ WFGD） 該法是以水溶液或堿性漿液作脫硫劑對煙氣中的 SO2 進行反應吸收，生成的脫硫產(chǎn)物存在于水溶液或漿液中。其他時段也明確了現(xiàn)在和未來的濃度限額。脫硫石膏能否得到合理的利用，也關(guān)系到能否避免脫硫石膏的二次污染和占用堆放場地等問題?！霸趯嵤﹪摇笆晃濉币?guī)劃提出的節(jié)能減排舉措的過程中，黨的十七大又提出了建設生態(tài)文明的戰(zhàn)略目標，這對于電力工業(yè)特別是火電企業(yè)的發(fā)展提出了新要求，火電企業(yè)要清晰地認識到自己的生產(chǎn)所導致污染環(huán)境排放的種類、成因、危害和治理的重點，在科學發(fā)展觀的指導下