浅析脱硫石膏的烘干煅烧设备及其生产工艺

罗刚银 孔得友 闫振伟 薛艳芬

（郑州鼎力新能源技术有限公司，河南 郑州 450000）

浅析脱硫石膏的烘干煅烧设备及其生产工艺

罗刚银 孔得友 闫振伟 薛艳芬

（郑州鼎力新能源技术有限公司，河南 郑州 450000）

本文介绍了一种脱硫石膏进行预烘干及煅烧后得到优质β半水石膏的设备及其生产工艺。该设备能将煅烧滚筒内的煅烧废气再利用作为预烘干滚筒的热源，实现废气热能的二次利用，降低了废气的含尘量，提高了半水石膏的品质，大大节约了生产成本。此生产工艺已获国家知识产权局授权发明专利，专利号为：ZL201310214297.7。

脱硫石膏；烘干；煅烧；工作原理；废气循环利用

1.设备研发背景

随着环保意识的增加，我国对燃煤烟气中的二氧化硫的排放控制越来越紧，电厂脱硫势在必行。目前烟气脱硫应用最广泛、技术最成熟的是石灰石/石膏湿法脱硫工艺，以机组用煤平均含硫量为1.23%，平均脱硫效率达到92.5%计算，随着我国火电厂装机容量的逐年递增，目前全国每年可减少二氧化硫排放230万t，等待处理的脱硫石膏达1000万t以上，如不予以处理，则要占地堆积，不但浪费土地资源而且易造成二次污染环境；若能加以综合利用，则可变废为宝，造福人类。目前对于脱硫石膏的处理工艺很多，但现有处理设备都有很大的技术缺陷，如烘干设备达不到脱去结晶水的要求，直接煅烧能源消耗太大，成本高等，在实际生产中均不能完全满足客户需求。

2.脱硫石膏的特点及用途

脱硫石膏具有纯度高、游离水份大、成分稳定、粒度细、颗粒大小粒径分布均匀、级配较差、标稠用水量大、含水溶性盐较多、有害杂质少等特点，是一种很好的建材资源，是与天然石膏等效的原材料。在国外几乎所有的脱硫石膏都广泛应用于建筑和建筑材料行业中，诸如生产建筑石膏、粉刷石膏、石膏砌块、纸面石膏板、石膏空心板、自流平石膏浆料、水泥缓凝剂等。

3.脱硫石膏烘干煅烧工作原理

脱硫石膏在生产建筑石膏的整个工艺技术过程中的关键工艺——烘干煅烧工艺——的好坏将直接影响到石膏产品的质量和成本。脱硫石膏的处理工艺和设备并不与天然石膏相同，就脱硫石膏的物理性质方面来说，脱硫石膏是以二水硫酸钙的形式存在，其分子中含有两个结晶水，同时表面上附着一些游离水。脱硫石膏经过输送设备输送至预烘干滚筒内，经过特殊的内置抄板不断抄起落下，形成料幕状，与180℃～200℃的热空气充分接触，进行热交换，去掉游离水，此过程叫作烘干。经过烘干后的脱硫石膏经过输送设备输送至煅烧滚筒内，在滚筒内设置的击打装置、分层抄起过滤装置、清扫装置等的共同作用下，与沸腾炉提供的500℃～700℃的高温烟气充分接触，进行质热交换，脱去结晶水变成优质半水石膏，此过程叫作煅烧。由于煅烧需要的温度高，所以煅烧产生的尾气温度也高达200℃左右，尚含有大量热能，直接排空不但浪费资源，而且污染环境。我们利用引风机将此废气经过除尘重新送入预烘干滚筒，作为预烘干的热源，如此往复循环利用。

4.设备的构成及工艺流程（图1）

工艺流程：脱硫石膏原料由筛分机、上料输送机、进料机输送到预烘干滚筒内进行预烘干，脱硫石膏经过180℃～200℃的煅烧废气进行40～60分钟的预烘干，预烘干后去掉游离水的脱硫石膏经过中转输送机、进料机输送到煅烧滚筒内，对预烘干后的脱硫石膏进行煅烧，煅烧温度为500℃～700℃，煅烧时间为40～60分钟，经过煅烧将脱硫石膏制成优质半水石膏，由成品输送机输送出料。煅烧滚筒产生的大量180℃～200℃废气经过旋风除尘器、脉冲袋式除尘器过滤，然后通过引风机引入预烘干滚筒内，作为预烘干的热源，实现废气的二次利用，如此往复循环。

5.烘干煅烧设备的特点

（1）烘干煅烧滚筒主机抗过载能力强，处理量大，燃料消耗少，煅烧废气二次利用作为烘干热源，干燥成本大大降低；

（2）烘干滚筒设计为双层滚筒，采用顺流和逆流相结合的干燥方式，煅烧废气由滚筒后端进入，与湿物料充分接触进行热交换后，低温自然排空；

（3）煅烧滚筒采用顺流干燥方式，高温烟气与湿物料由同一侧进入煅烧滚筒，可以获得很高的煅烧强度，热效率高；

（4）可根据不同的物料水分改变运行参数，使物料在烘干和煅烧滚筒内能够形成稳定的全断面料幕，质热交换更为充分；

（5）新型给料、排料装置，杜绝了烘干和煅烧滚筒堵塞、不连续、不均匀和返料等现象，降低了除尘系统的负荷；

（6）烘干和煅烧滚筒实现了“零水平推力”，大大减少了挡托轮的磨损，筒体运转平稳可靠；

（7）烘干和煅烧滚筒采用“调心式托轮装置”，使托轮和滚圈的配合永远呈线性接触，从而大大降低了磨损和动力损耗；

（8）煅烧滚筒出料口设置有自动过滤装置，可以过滤掉杂质，得到纯净度98%以上的优质半水石膏粉。

6.烘干煅烧设备的技术参数（表1）

表1　

7.工业应用实例

（1）武汉新星科技开发有限公司于2011年4月份采购了一套我公司生产的生产能力为4t/h的烘干煅烧设备，安装在湖北武汉市青山区武汉青山电厂内，以电厂脱硫产生的废弃物脱硫石膏为原料，经过烘干煅烧后制成优质半水石膏粉出售，既解决了青山电厂脱硫石膏堆放造成的环境污染问题，又给公司创造了新的经济效益。

（2）湖南华天能环保科技开发有限公司是专门从事环保产品研究开发、火力发电厂粉煤灰、脱硫石膏、炉渣等工业废弃物的综合利用以及新型生态建材技术开发的循环经济研究开发的专业公司。该公司于2013年7月份采购了一套我公司生产的生产能力为20t/h的烘干煅烧设备，对脱硫石膏进行深加工，然后生产新型环保建材。公司目前年综合处理脱硫石膏约12万t，在湖南同行业中名列前茅。

结语

根据我国电煤的含硫量，每年要排放几千万吨湿法脱硫的副产品——脱硫石膏。但目前专门处理脱硫石膏的工艺和设备尚处发展期，离欧美国家的水平还有较大的差距。所幸国家相关部门已经将脱硫石膏深加工产品列入《资源综合利用目录》（2008年）版，不仅在税收上支持脱硫石膏的综合利用，而且对脱硫石膏的综合利用进行了定性，成为国家建设资源节约型社会的重要一环。由此可见，脱硫石膏烘干煅烧设备与工艺产业的市场前景良好，值得广大厂商进行投资。

［1］潘永康，等.现代干燥技术［M］.北京：化学工业出版社，2006.

［2］胡忆沩，等.化工设备与机器［M］.北京：化学工业出版社，2009.

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