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电厂烟气脱硫石膏和粉煤灰综合利用可行性分析

北极星环保网来源:骜骐2019/11/13 9:12:23我要投稿
所属行业: 固废处理  关键词:脱硫石膏 粉煤灰 火电厂

北极星环保网讯:电厂中烟气脱硫石膏和粉煤如果得不到及时合理的处理,将会造成大面积的土地被利用,甚至于会给环境带来不必要的二次污染现象。假如能够实现烟气脱硫石膏和粉煤的综合利用,简单的说就是废物再利用,会给企业产生极大的经济效益、社会效益及生态效益。

本文针对电厂烟气脱硫石膏和粉煤灰的特点及成分进行了分析,然后,探讨了电厂烟气脱硫石膏和粉煤灰进行综合性利用的可行性,最后针对脱硫石膏和粉煤灰的利用途径进行了总结。

对电厂烟气脱硫石膏和粉煤灰的综合利用不但可以使污染物达到零排放的目标得以实现,还可在一定程度上降低脱硫的运作成本。电厂脱硫石膏和粉煤灰的资源再利用将会给电厂脱硫技术奠定良好的基础和有力的支撑作用。因此,应对电厂脱硫石膏和粉煤灰综合利用加大研究和分析力度,为电厂日后脱硫技术的科学发展做好坚实的后盾。

1 对电厂烟气脱硫石膏和粉煤灰综合利用项目建设的必要性

大家都知道,脱硫石膏和粉煤灰是发电厂排放的固体污染物,也就是固体废弃物,如果将它长期的堆放和排放,会引起严重的污染,如空气、水、土地等的污染。

近年来,随着市场经济的不断发展,我国逐渐向工业化城市发展,再加上城市人口的日渐增多,人们对电力需求也越来越重视,随之火力发电厂的发展也不断壮大,因而固体废弃物的数量也越来越多,电厂产生的大量脱硫石膏和粉煤灰不仅占用了大量的土地资源,而且一旦遭遇到雨水的浸湿,其中所含大量的金属离子和碱性氧化物会对地面水体、生态环境造成非常严重的污染和损害。

与此同时,电厂将要耗费一笔资金用于修建存放脱硫石膏和粉煤灰的场所。因此,国家早己将电厂脱硫石膏和粉煤灰的综合利用提到议事日程上,并先后制定了相关的减免税等优惠政策,同时禁用一些受蚕食农田、能源损耗、环境被破坏后的粘土实心砖,地方各级政府及单位也出台了相关治理措施和优惠政策,确实保障了电厂脱硫石膏和粉煤灰的综合利用顺利实施,所以说,电厂脱硫石膏和粉煤灰的资源再利用是一项关系国际民生、万古千秋的建设性工程,也是我国经济发展的战略性目标。

2 该项目市场竞争优势如建设规模

2.1 国内外产品发展概述

我国对于电厂烟气脱硫问题在近几年内才被重视,关于脱硫石膏和粉煤灰的利用是一个不普遍现象,而在国外一些先进国家已经应用成熟的技术和工艺建造出很多条生产线,并且已经生产出多种规格的建筑石膏,也更进一步的制造出各种形态的石膏制品。

我国自二十世纪九十年代初,对环保的重视越来越严格,与此同时,也向相关单位提出了脱硫石膏和粉煤灰的综合利用并先后建成了多条脱硫石膏生产基地。在环境保护越来越严格的同时,出现了越来越多的副产品脱硫石膏,对于脱硫石膏技术也越来越成熟。

如今以脱硫石膏为主要原料生产出的产品,如建筑石膏线、纸面石膏板、水泥缓凝剂等,这些产品无论从技术层面还是产生经济效益方面和天然石膏相比是毫无差别的,也就是说完全相同。

目前,国外生产的脱硫石膏主要应用于建筑材料的生产中。比如,运用脱硫石膏制造出建筑企业使用的石膏、粉刷墙面用的石膏粉、石膏块、石膏空心板以及水泥生产中所用的缓凝剂等。将其应用于农业生产方面,因脱硫石膏中含有丰富的钙化合物,它不仅有利于农作物的健康生长和提高农作物的产量,并且将其放入土壤中,可以起到调节作用。

国外一些发达国家已经将脱硫石膏的综合利用,建成了一条完善的产业链,也就是将产品的研究、开发和应用紧密的结合在一起,并且加工工艺已逐步形成专业化、系列化等的生产工艺流程。

2.2 该项目在市场中的竞争优势

近年来,我国经济发展的速度一直趋于高速发展趋势,水泥不管从销量方面还是产量方面多年来一直位于世界首位,而且固定资产的投资力度也一直保持较大的增高幅度,因而水泥行业的未来发展空间非常广阔。

然而利用粉煤灰生产出的各种新型墙材料属于环保型产品,国家再三强调并支持有火力发电厂的地区,积极发展粉煤灰的综合利用,利用粉煤灰生产出加气混凝土、蒸压砖、烧结空心砖等多种利废制品,争取使这些产品成为本地区制作新型墙体材料的主导产品。与此同时,国家对相关工业企业中的废渣综合利用项目实行了免征增值税和项目运作投产5 年之内免收所得税的优惠政策。

运用烟气脱硫石膏和粉煤灰为主导原料生产出的以下产品和传统材料相比具有以下几方面的优势,产品包括:水泥缓凝剂、粉煤灰蒸压砖、加气混凝土砌块等多种新型产品。

①产生的社会效益。第一,可以将废物变成再生资源,既符合国家可持续性发展的战略目标,又符合国家要求的循环经济。第二,可以极大的节省土地占用率。第三,电厂内不再堆放脱硫石膏和粉煤灰,地下水再也不受其污染,从而改善了环境。

②政府方面的优惠。国家极力提倡资源综合利用。从国务院颁发的《国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用意见的通知》中指出,要坚持“因地制宜、多种途径、综合利用”等方针,我国现行关于资源综合利用的优惠政策具体体现在:第一,《关于企业所得税若干优惠政策的通知》(财税字【1994】001 号)。第二,《国家税务总局关于明确资源综合利用建材产品和废渣范围的通知》(国税函【2007】第 446 号)。等等,这里就不一一列举了。

③产生的经济效益。第一,由于电厂烟气脱硫石膏和粉煤灰的综合利用生产线,完全符合国家相关政策规定,企业可以享受全免增值税和投产 5 年内免收所得税的优惠政策,所以它与同类天然产品的加工企业相比,利益是最大化的。

第二,企业经过脱硫处理后的石膏与天然石膏相比,虽然原材料价格低,但是加工费用是不低的,基本上和天然石膏生产出的建筑材料价格上可以持平,但是只要釆用先进的技术手段来降低脱硫的费用,那么可以达到其成本略低于天然石膏。

3 火电厂烟气脱硫石膏和粉煤灰的综合利用

3.1 脱硫石膏的综合利用

①生产生活当中使用的脱硫粉刷石膏。粉刷石膏具有以下特点:粘连牢固、不开裂、不起壳等,它的主要成分以建筑石膏为主,掺入适量的工业废渣、不同种类的外加剂等制作成为气硬性的胶凝材料。然而作为新型的抹墙材料,它既具有建筑石膏强大的粘结力,吸湿、吸水而且稳定性又好、体积又轻等特点外,它又弥补了建筑石膏的一些缺陷,如,石膏凝结速度快、粘性过大和抹灰操作困难等。

②制作出硫酸钾。将脱硫石膏作为原材料可以生产出大量的硫酸钾,同时还可以生成由氯化钾铵和碳酸钙粉组成的复合肥料。这种技术可以实现废物再利用。

③生产出纸面石膏板。脱硫石膏是石灰和含硫燃料发生燃烧后产生的烟气,然后通过脱硫处理而制成的工业副产品,而且它的纯度非常高、成分含量较稳定,又无放射性、经水化处理后结构比较紧密。用这种原料制作石膏板,有利于提升石膏板的抗折、抗压能力,是较为理想的环保建材。这种建材在国外发达国家巳经广泛应用。

④用来改良农村的盐碱地。脱硫石膏经过加工处理后,可用于改良盐碱地,其原理是脱硫石膏中含有丰富的钙离子可以吸附土壤中的钠离子,然后通过冲洗将钠离子排除土壤外,进而达到大量盐碱地被改良的目的。

3.2 粉煤灰的综合利用

①将粉煤灰运用到水泥生产中共有两种方式,第一,粉煤灰中含有的多种化学成分与粘土比较相近,因此,在实际应用中可以将其取代粘土用作配料,这种制作方式最好利用湿状的粉煤灰,而且粉煤灰的含量可以占总原材料的 15%左右。

第二,可以将其用作混合材料,它可以与其他材料共同粉磨成水泥,这种方式运用的粉煤灰可以是原灰也可以是粗灰,它的含量可以占原材料的 40%左右。将粉煤灰应用于水泥生产中,不仅可以增加水泥产量,节省大量的燃料,同时也可以有效的降低水泥成本。

②粉煤灰运用在筑路工程中,尤其是用于路面的基础建设中,它具有施工简便、投资成本低、吃灰量大等优点。同时还具有较强的水硬性,在地理环境潮湿或者将其完全浸泡于水中的状态下,它的抗强度会倍增。利用粉煤灰代替土进行填筑路基时,实际上也就是粉煤灰被大量应用的主要途径。填筑路基时可以应用粉煤灰填充长度较大的路基,但是,值得注意的是,运用粉煤灰应以包裹路基的边坡为主。

粉煤灰能够用于商品砂浆取代部分水泥,不断提高砂浆的保水性,通过和砂浆稠化接配合使用能够改善砂浆的性能。目前由武汉奥特龙建筑公司生产的砂浆稠化剂是由多种有机、无机保水增稠材料和抗裂剂,经过高端技术研发形成抹灰砂浆粉状稠化材料。

当砂浆稠化剂中加入粉煤灰和砂浆之后两者相互作用能够克服粉煤灰含碳高或其他因素吸附外加剂的影响,进一步适应加气砌块吸水速度和吸水量较大的特点,改善砂浆和易性,保水性,抗裂性等性能,避免砌块粉刷层出现开裂问题,并能够提高人工抹灰效率。

此外利用粉煤灰还能够用于商品混凝土制作,加气砖,添加到水泥农业改良土壤中,并能够用于地砖和瓷器的制造。近期国家提出了很多产业政策,以鼓励粉煤灰综合利用,且得到了迅速发展。由于将粉煤灰用于建材领域和氧化铝生产时受到各界高度重视,对于粉煤灰综合利用能够消除由于粉煤灰积存的环境产生的污染,并能够创造经济效益。

因此,研究人员利用粉煤灰生产出外观洁白的新型功能材料即轮胎用白炭黑,六氟铝酸钠,氧化铁红燃料等多种产品,而且从其生产过程来看无三废排放,真正实现了粉煤灰综合利用无害化,且能够获得较高的经济效益。

4 小结

总而言之,随着我国火电厂的不断增加,电厂规模逐渐扩大,这样就造成了大量的脱硫石膏和粉煤灰的日益增多,因此,对其进行综合利用是非常有必要的,同时也具有一定的社会效益、经济效益及生态效益。目前,脱硫石膏和粉煤灰的应用只限于建筑工程和筑路工程中,未来应对其加大研究力度,争取扩大其应用领域与范围。

延伸阅读:

【技术交流】燃煤电厂烟气脱硫石膏预处理工艺

改善氯离子对脱硫石膏制品性能影响的方法

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