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電廠煙氣脫硫石膏和粉煤灰綜合利用可行性分析

電廠中煙氣脫硫石膏和粉煤如果得不到及時(shí)合理的處理,將會(huì)造成大面積的土地被利用,甚至于會(huì)給環(huán)境帶來(lái)不必要的二次污染現(xiàn)象。假如能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣脫硫石膏和粉煤的綜合利用,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是廢物再利用,會(huì)給企業(yè)產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及生態(tài)效益。

本文針對(duì)電廠煙氣脫硫石膏和粉煤灰的特點(diǎn)及成分進(jìn)行了分析,然后,探討了電廠煙氣脫硫石膏和粉煤灰進(jìn)行綜合性利用的可行性,最后針對(duì)脫硫石膏和粉煤灰的利用途徑進(jìn)行了總結(jié)。

對(duì)電廠煙氣脫硫石膏和粉煤灰的綜合利用不但可以使污染物達(dá)到零排放的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn),還可在一定程度上降低脫硫的運(yùn)作成本。電廠脫硫石膏和粉煤灰的資源再利用將會(huì)給電廠脫硫技術(shù)奠定良好的基礎(chǔ)和有力的支撐作用。因此,應(yīng)對(duì)電廠脫硫石膏和粉煤灰綜合利用加大研究和分析力度,為電廠日后脫硫技術(shù)的科學(xué)發(fā)展做好堅(jiān)實(shí)的后盾。

1 對(duì)電廠煙氣脫硫石膏和粉煤灰綜合利用項(xiàng)目建設(shè)的必要性

大家都知道,脫硫石膏和粉煤灰是發(fā)電廠排放的固體污染物,也就是固體廢棄物,如果將它長(zhǎng)期的堆放和排放,會(huì)引起嚴(yán)重的污染,如空氣、水、土地等的污染。

近年來(lái),隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)逐漸向工業(yè)化城市發(fā)展,再加上城市人口的日漸增多,人們對(duì)電力需求也越來(lái)越重視,隨之火力發(fā)電廠的發(fā)展也不斷壯大,因而固體廢棄物的數(shù)量也越來(lái)越多,電廠產(chǎn)生的大量脫硫石膏和粉煤灰不僅占用了大量的土地資源,而且一旦遭遇到雨水的浸濕,其中所含大量的金屬離子和堿性氧化物會(huì)對(duì)地面水體、生態(tài)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的污染和損害。

與此同時(shí),電廠將要耗費(fèi)一筆資金用于修建存放脫硫石膏和粉煤灰的場(chǎng)所。因此,國(guó)家早己將電廠脫硫石膏和粉煤灰的綜合利用提到議事日程上,并先后制定了相關(guān)的減免稅等優(yōu)惠政策,同時(shí)禁用一些受蠶食農(nóng)田、能源損耗、環(huán)境被破壞后的粘土實(shí)心磚,地方各級(jí)政府及單位也出臺(tái)了相關(guān)治理措施和優(yōu)惠政策,確實(shí)保障了電廠脫硫石膏和粉煤灰的綜合利用順利實(shí)施,所以說(shuō),電廠脫硫石膏和粉煤灰的資源再利用是一項(xiàng)關(guān)系國(guó)際民生、萬(wàn)古千秋的建設(shè)性工程,也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性目標(biāo)。

2 該項(xiàng)目市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)如建設(shè)規(guī)模

2.1 國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品發(fā)展概述

我國(guó)對(duì)于電廠煙氣脫硫問(wèn)題在近幾年內(nèi)才被重視,關(guān)于脫硫石膏和粉煤灰的利用是一個(gè)不普遍現(xiàn)象,而在國(guó)外一些先進(jìn)國(guó)家已經(jīng)應(yīng)用成熟的技術(shù)和工藝建造出很多條生產(chǎn)線,并且已經(jīng)生產(chǎn)出多種規(guī)格的建筑石膏,也更進(jìn)一步的制造出各種形態(tài)的石膏制品。

我國(guó)自二十世紀(jì)九十年代初,對(duì)環(huán)保的重視越來(lái)越嚴(yán)格,與此同時(shí),也向相關(guān)單位提出了脫硫石膏和粉煤灰的綜合利用并先后建成了多條脫硫石膏生產(chǎn)基地。在環(huán)境保護(hù)越來(lái)越嚴(yán)格的同時(shí),出現(xiàn)了越來(lái)越多的副產(chǎn)品脫硫石膏,對(duì)于脫硫石膏技術(shù)也越來(lái)越成熟。

如今以脫硫石膏為主要原料生產(chǎn)出的產(chǎn)品,如建筑石膏線、紙面石膏板、水泥緩凝劑等,這些產(chǎn)品無(wú)論從技術(shù)層面還是產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益方面和天然石膏相比是毫無(wú)差別的,也就是說(shuō)完全相同。

目前,國(guó)外生產(chǎn)的脫硫石膏主要應(yīng)用于建筑材料的生產(chǎn)中。比如,運(yùn)用脫硫石膏制造出建筑企業(yè)使用的石膏、粉刷墻面用的石膏粉、石膏塊、石膏空心板以及水泥生產(chǎn)中所用的緩凝劑等。將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,因脫硫石膏中含有豐富的鈣化合物,它不僅有利于農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)和提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,并且將其放入土壤中,可以起到調(diào)節(jié)作用。

國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將脫硫石膏的綜合利用,建成了一條完善的產(chǎn)業(yè)鏈,也就是將產(chǎn)品的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用緊密的結(jié)合在一起,并且加工工藝已逐步形成專(zhuān)業(yè)化、系列化等的生產(chǎn)工藝流程。

2.2 該項(xiàng)目在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

近年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度一直趨于高速發(fā)展趨勢(shì),水泥不管從銷(xiāo)量方面還是產(chǎn)量方面多年來(lái)一直位于世界首位,而且固定資產(chǎn)的投資力度也一直保持較大的增高幅度,因而水泥行業(yè)的未來(lái)發(fā)展空間非常廣闊。

然而利用粉煤灰生產(chǎn)出的各種新型墻材料屬于環(huán)保型產(chǎn)品,國(guó)家再三強(qiáng)調(diào)并支持有火力發(fā)電廠的地區(qū),積極發(fā)展粉煤灰的綜合利用,利用粉煤灰生產(chǎn)出加氣混凝土、蒸壓磚、燒結(jié)空心磚等多種利廢制品,爭(zhēng)取使這些產(chǎn)品成為本地區(qū)制作新型墻體材料的主導(dǎo)產(chǎn)品。與此同時(shí),國(guó)家對(duì)相關(guān)工業(yè)企業(yè)中的廢渣綜合利用項(xiàng)目實(shí)行了免征增值稅和項(xiàng)目運(yùn)作投產(chǎn)5 年之內(nèi)免收所得稅的優(yōu)惠政策。

運(yùn)用煙氣脫硫石膏和粉煤灰為主導(dǎo)原料生產(chǎn)出的以下產(chǎn)品和傳統(tǒng)材料相比具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品包括:水泥緩凝劑、粉煤灰蒸壓磚、加氣混凝土砌塊等多種新型產(chǎn)品。

①產(chǎn)生的社會(huì)效益。第一,可以將廢物變成再生資源,既符合國(guó)家可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),又符合國(guó)家要求的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。第二,可以極大的節(jié)省土地占用率。第三,電廠內(nèi)不再堆放脫硫石膏和粉煤灰,地下水再也不受其污染,從而改善了環(huán)境。

②政府方面的優(yōu)惠。國(guó)家極力提倡資源綜合利用。從國(guó)務(wù)院頒發(fā)的《國(guó)務(wù)院批轉(zhuǎn)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委等部門(mén)關(guān)于進(jìn)一步開(kāi)展資源綜合利用意見(jiàn)的通知》中指出,要堅(jiān)持“因地制宜、多種途徑、綜合利用”等方針,我國(guó)現(xiàn)行關(guān)于資源綜合利用的優(yōu)惠政策具體體現(xiàn)在:第一,《關(guān)于企業(yè)所得稅若干優(yōu)惠政策的通知》(財(cái)稅字【1994】001 號(hào))。第二,《國(guó)家稅務(wù)總局關(guān)于明確資源綜合利用建材產(chǎn)品和廢渣范圍的通知》(國(guó)稅函【2007】第 446 號(hào))。等等,這里就不一一列舉了。

③產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。第一,由于電廠煙氣脫硫石膏和粉煤灰的綜合利用生產(chǎn)線,完全符合國(guó)家相關(guān)政策規(guī)定,企業(yè)可以享受全免增值稅和投產(chǎn) 5 年內(nèi)免收所得稅的優(yōu)惠政策,所以它與同類(lèi)天然產(chǎn)品的加工企業(yè)相比,利益是最大化的。

第二,企業(yè)經(jīng)過(guò)脫硫處理后的石膏與天然石膏相比,雖然原材料價(jià)格低,但是加工費(fèi)用是不低的,基本上和天然石膏生產(chǎn)出的建筑材料價(jià)格上可以持平,但是只要釆用先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)降低脫硫的費(fèi)用,那么可以達(dá)到其成本略低于天然石膏。

3 火電廠煙氣脫硫石膏和粉煤灰的綜合利用

3.1 脫硫石膏的綜合利用

①生產(chǎn)生活當(dāng)中使用的脫硫粉刷石膏。粉刷石膏具有以下特點(diǎn):粘連牢固、不開(kāi)裂、不起殼等,它的主要成分以建筑石膏為主,摻入適量的工業(yè)廢渣、不同種類(lèi)的外加劑等制作成為氣硬性的膠凝材料。然而作為新型的抹墻材料,它既具有建筑石膏強(qiáng)大的粘結(jié)力,吸濕、吸水而且穩(wěn)定性又好、體積又輕等特點(diǎn)外,它又彌補(bǔ)了建筑石膏的一些缺陷,如,石膏凝結(jié)速度快、粘性過(guò)大和抹灰操作困難等。

②制作出硫酸鉀。將脫硫石膏作為原材料可以生產(chǎn)出大量的硫酸鉀,同時(shí)還可以生成由氯化鉀銨和碳酸鈣粉組成的復(fù)合肥料。這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)廢物再利用。

③生產(chǎn)出紙面石膏板。脫硫石膏是石灰和含硫燃料發(fā)生燃燒后產(chǎn)生的煙氣,然后通過(guò)脫硫處理而制成的工業(yè)副產(chǎn)品,而且它的純度非常高、成分含量較穩(wěn)定,又無(wú)放射性、經(jīng)水化處理后結(jié)構(gòu)比較緊密。用這種原料制作石膏板,有利于提升石膏板的抗折、抗壓能力,是較為理想的環(huán)保建材。這種建材在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家巳經(jīng)廣泛應(yīng)用。

④用來(lái)改良農(nóng)村的鹽堿地。脫硫石膏經(jīng)過(guò)加工處理后,可用于改良鹽堿地,其原理是脫硫石膏中含有豐富的鈣離子可以吸附土壤中的鈉離子,然后通過(guò)沖洗將鈉離子排除土壤外,進(jìn)而達(dá)到大量鹽堿地被改良的目的。

3.2 粉煤灰的綜合利用

①將粉煤灰運(yùn)用到水泥生產(chǎn)中共有兩種方式,第一,粉煤灰中含有的多種化學(xué)成分與粘土比較相近,因此,在實(shí)際應(yīng)用中可以將其取代粘土用作配料,這種制作方式最好利用濕狀的粉煤灰,而且粉煤灰的含量可以占總原材料的 15%左右。

第二,可以將其用作混合材料,它可以與其他材料共同粉磨成水泥,這種方式運(yùn)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。將粉煤灰應(yīng)用于水泥生產(chǎn)中,不僅可以增加水泥產(chǎn)量,節(jié)省大量的燃料,同時(shí)也可以有效的降低水泥成本。

②粉煤灰運(yùn)用在筑路工程中,尤其是用于路面的基礎(chǔ)建設(shè)中,它具有施工簡(jiǎn)便、投資成本低、吃灰量大等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)還具有較強(qiáng)的水硬性,在地理環(huán)境潮濕或者將其完全浸泡于水中的狀態(tài)下,它的抗強(qiáng)度會(huì)倍增。利用粉煤灰代替土進(jìn)行填筑路基時(shí),實(shí)際上也就是粉煤灰被大量應(yīng)用的主要途徑。填筑路基時(shí)可以應(yīng)用粉煤灰填充長(zhǎng)度較大的路基,但是,值得注意的是,運(yùn)用粉煤灰應(yīng)以包裹路基的邊坡為主。

粉煤灰能夠用于商品砂漿取代部分水泥,不斷提高砂漿的保水性,通過(guò)和砂漿稠化接配合使用能夠改善砂漿的性能。目前由武漢奧特龍建筑公司生產(chǎn)的砂漿稠化劑是由多種有機(jī)、無(wú)機(jī)保水增稠材料和抗裂劑,經(jīng)過(guò)高端技術(shù)研發(fā)形成抹灰砂漿粉狀稠化材料。

當(dāng)砂漿稠化劑中加入粉煤灰和砂漿之后兩者相互作用能夠克服粉煤灰含碳高或其他因素吸附外加劑的影響,進(jìn)一步適應(yīng)加氣砌塊吸水速度和吸水量較大的特點(diǎn),改善砂漿和易性,保水性,抗裂性等性能,避免砌塊粉刷層出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題,并能夠提高人工抹灰效率。

此外利用粉煤灰還能夠用于商品混凝土制作,加氣磚,添加到水泥農(nóng)業(yè)改良土壤中,并能夠用于地磚和瓷器的制造。近期國(guó)家提出了很多產(chǎn)業(yè)政策,以鼓勵(lì)粉煤灰綜合利用,且得到了迅速發(fā)展。由于將粉煤灰用于建材領(lǐng)域和氧化鋁生產(chǎn)時(shí)受到各界高度重視,對(duì)于粉煤灰綜合利用能夠消除由于粉煤灰積存的環(huán)境產(chǎn)生的污染,并能夠創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

因此,研究人員利用粉煤灰生產(chǎn)出外觀潔白的新型功能材料即輪胎用白炭黑,六氟鋁酸鈉,氧化鐵紅燃料等多種產(chǎn)品,而且從其生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看無(wú)三廢排放,真正實(shí)現(xiàn)了粉煤灰綜合利用無(wú)害化,且能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

4 小結(jié)

總而言之,隨著我國(guó)火電廠的不斷增加,電廠規(guī)模逐漸擴(kuò)大,這樣就造成了大量的脫硫石膏和粉煤灰的日益增多,因此,對(duì)其進(jìn)行綜合利用是非常有必要的,同時(shí)也具有一定的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益。目前,脫硫石膏和粉煤灰的應(yīng)用只限于建筑工程和筑路工程中,未來(lái)應(yīng)對(duì)其加大研究力度,爭(zhēng)取擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域與范圍。


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