罗杏金

（浙江天达环保股份有限公司浙江杭州310000）

燃煤电厂烟气脱硫石膏综合利用途径及潜力探讨

罗杏金

（浙江天达环保股份有限公司浙江杭州310000）

社会生产力在高速发展的过程中，人们对于电的依赖性日益强烈，与此同时，人们对于发电厂的要求也越来越高，特别是燃煤发电厂。在燃煤发电过程中，由于脱硫石膏的综合利用，促使燃煤电厂的经济效益和环境效益将大幅度提高。本文不仅针对燃煤电厂烟气脱硫石膏的利用进行了全面分析，同时探讨了其所带来的经济效益。

燃煤电厂；烟气脱硫；脱硫石膏；综合利用

在天然石膏的基础上，有关石膏的不同产品在某些工业过程也产生了不少，其中包括了工业生产烟气脱硫石膏等。与天然石膏的各个方面的性质基本一致，但它是工业上生产产生的副产品，也有它自己的特点，相比天然石膏还是存在不同的，其中硬石膏的成分高于天然石膏。调查得知，脱硫石膏在组成、性能、可操作性的方面是等同于天然石膏的，可以安全地应用于各种石膏建材，并达到相关的标准或规范的要求。石膏质量取决于脱硫过程、除尘效率、高质量的石灰岩和其他因素。

1　脱硫石裔在建筑建材业中的综合利用

毋庸置疑，我国的的煤炭生产和消费是最大的。我国的煤炭的比例占到总能源结构的70%左右。大量使用煤炭导致二氧化硫在空气中的含量增加，形成的酸雨会对自然环境和人类的健康造成严重的影响。中国的二氧化硫排放量中，燃煤电厂烟气二氧化硫的排放量约占总排放量的一半。研究燃煤电厂烟气脱硫的工作开始于1970年代，在中国目前有很多种能使烟气中降低硫元素的方法，“石灰石-石膏法”是因为它的简单原理、成熟的技术、脱硫效率高，成为主要的烟气脱硫技术且大量用于世界各地的火力发电厂。其中电厂湿式烟气脱硫工艺见下图1。

图1　电厂湿式烟气脱硫工艺

脱硫石膏广泛用于建筑建材行业，基本可以代替天然石膏生产的一系列的建筑材料，包括生产建筑石膏、石膏砌块、石膏纸板、腻子、水泥缓凝剂、硬石膏胶凝材料等。比较测试脱硫石膏与天然石膏，发现烟气脱硫石膏的等级较高，性能指标甚至优于天然石膏，可以完全替代天然石膏，是建材行业的宝贵财富。

2　脱硫石膏综合利用现状

2.1国外

美国、欧洲、日本等由工业化生产脱硫石膏已经有18年历史。德国在脱硫石膏的发展和应用方面比较发达，也是最早利用脱硫石膏生产石膏板的，脱硫石膏的利用几乎达到99%，日本利用脱硫石膏也达到了85%～75%；紧随其后的是美国、英国、奥地利、荷兰等。

目前在建筑材料方面是生产的脱硫石膏主要应用的地方，如生产建筑石膏、石膏板、石膏砌块、石膏条板、粉刷石膏和水泥掺合料的生产等。除此之外，就是农业方面的应用，脱硫石膏的含钙化合物有利于改善作物生长和产量的增加，还具有调整土壤的效果。总而言之，发达国家在使用脱硫石膏方面已经比较成熟，开发和应用过程也已经达到相应的发展规模。

由于欧洲和日本的经验，经过脱硫装置输出的产品达到了一定的标准和规范，可以直接使用，和天然石膏使用的数量基本一致，是脱硫石膏使用的核心。进行统一规划脱硫石膏、其他天然和化学石膏，是解决石膏资源和保护环境重要的手段。其中1999年欧洲脱硫石膏在建材工业的应用情况见下表1。

表1　1999年欧洲脱硫石膏在建材工业的应用

2.2国内

由于综合利用脱硫石膏起步较晚，因此很大程度上比不了发达国家。目前，中国燃煤电厂脱硫石膏的生产主要用于石膏板的生产和水泥行业；也参与了粉刷石膏、建筑石膏、高速公路路基回填和采矿垃圾填埋场等领域；应用在农业方面仍处于试验阶段，大规模应用领域相对较少。

目前来说，脱硫石膏在中国生产时间不算大长，但随着其生产数量的快速增加。其巨大的排放量如不充分利用，一直积累，后果不堪设想。倘若采取填埋法处理，将导致土壤、地下水和大气环境受到破坏。

因此，综合利用脱硫石膏，是实现废物利用比较现实的问题。现在脱硫石膏的来源开发更广了，包括建筑石膏、石膏板、石膏砌块、粉刷石膏的综合利用及相关研究，发展循环经济和建设资源节约型、环境友好型社会将成为我国发展的重要任务之一。

3　脱硫石膏在农业中的综合利用

有关农业方面，脱硫石膏含有比较多的硫、钙、硅等必要或有益的矿物质，应用在植物和土壤中，将会得到更大的发展。在理论上脱硫石膏可以用作土壤改良剂，改善酸性和碱性土壤，脱硫石膏中有利于作物生长和产量增加的含钙化合物。盐碱地含有大量代换性钠元素，产生不良的影响，烟气脱硫石膏可以降低土壤中的钠的含量，使土壤PH值下降，使得土壤的环境达到中性平衡，从而改善碱性土壤的影响。近年来，在这方面国外进行了相应的探索，但现场的应用相对少一些。相关人员在辽宁沈阳市康平县以及内蒙古托克托县分别进行了脱硫石膏粉碱性土壤玉米田间试验，并发现脱硫石膏可以使得土壤pH值下降，Na的含量减小，农作物的产量提高。俄亥俄大学的土壤改良剂是将脱硫石膏作为材料，通过调查可得，脱硫石膏不仅在一定程度上可以改善土壤酸性，同时能提高作物产量。

4　中国脱硫石膏产量及综合利用潜力分析

4.1中国火电厂脱硫石膏生产潜力

由于各种原因，如经济、技术、政策等方面，二氧化硫排放量在我国处于一种失控的状态，是世界上最大的二氧化硫排放量国家。据《中国环境公报》得知，我国在2004年，全国二氧化硫排放达到了2240×104t，其中，约200×104t是由燃煤电厂二氧化硫的排放量，占53%的二氧化硫排放总量。以煤炭为主的能源资源条件决定了中国的能源消费结构以煤炭为主将在很长一段时间内没有改变。由于能源消费结构的不断优化调整，新的煤炭消费在未来将主要用于发电。现在，中国总发电量的80%左右主要是火力发电。预计到2020年，将会有大约60%的电力来自燃煤发电厂。预测“十一五”期间，燃煤电厂所产生二氧化硫不会降低，到2020年，燃煤电厂二氧化硫的含量将减少，年排放量也将低于900×104t。

现在我国虽然已投产脱硫烟气机组，在脱硫方面的利用率仍然很低，主要形式是电厂粉煤灰堆存储，已经成为第二大固体废物，在火电厂脱硫项目的发展，随着脱硫石膏排放增加，所需要的存储场地就比较大，不仅占用大量宝贵的土地资源，而且对周围的生态环境产生危害，同时有较高的处理石膏的运营成本。如果可以充分利用它，将一部分天然石膏替换，不仅可以节约自然资源，还能固体废物回收用于电厂发电。

4.2脱硫石膏综合利用潜力及主要制约因素

我国脱硫石膏资源化综合利用存在的不足和问题主要表现在以下几个特点：（1）拥有丰富的天然石膏。（2）脱硫石膏具有的局限性。（3）有关脱硫石膏综合的利用，相应的配套设备不齐全。（4）不具备相应的行业或技术标准。（5）没有相关技术的支持。（6）脱硫石膏综合利用缺乏公众参与，人们了解少。

5　结语

建设或运营电厂烟气脱硫系统的主要目的是产生社会效益和环境效益，而经济效益不能直接产生。但脱硫石膏经过综合利用所产生的效益，可以提高电力企业的建设和脱硫系统对相关方面的热情，同时也可以减轻电厂运行成本和电价补贴不及时。将脱硫石膏进行综合利用与国家关于固体废物“三化”的原则基本一致，相应的的投资和税收将有优惠政策的支持。作为国家重点环保产业和投资的增加，烟气脱硫项目正在迅速发展，国内市场的发展为脱硫石膏提供了发展机会，因此，脱硫工程建设应结合当地实际，将石膏资源研究和对当地及周边地区的需求进行评估，决定脱硫石膏的应用方式，达到合理利用资源，将产生的效益提高到最大化。但对于当前脱硫石膏的综合利用，我国仍存在着许多技术、标准、法规和政策方面的问题，必须得到充分解决，脱硫石膏的综合利用才能快速及稳定发展。

［1］贺鸿珠，周敏，邱贤林.上海市燃煤电厂烟气脱硫灰渣综合利用现状和前景［J］.粉煤灰.2009，21（3）：46-48.

［2］钟士云，陈维灯，贺鸿珠.脱硫石膏应用技术现状及其发展趋势［J］.粉煤灰.2009，21（6）：35-37.

［3］贺鸿珠，沈瑞德，李阳.上海市脱硫石膏综合利用政策支持显成效［J］.上海建材，2009（6）：10-11.

［4］杨利香，李阳，贺鸿珠.上海市“十一五”期间城市固体废弃物的安全处置和资源化利用［J］.粉煤灰，2010，22（1）：42-43.