脱硫石膏学习总结
石膏建材质量检验技术研修班学习总结
2008年10月20日至10月26日，我参加了由国家建筑材料工业技术情报研究所举办的 “石膏建材质量检验技术研修班”，并按照规定修满全部理论和实践课程。通过这次学习使我了解了石膏生产和应用的理论知识及操作技能，也了解了脱硫石膏的利用和开发的相关知识。在学习期间认识了一些从事脱硫石膏和粉煤灰的专业人士，在课余时间也从他们的谈话中也获得了很多国内脱硫石膏利用的信息。现在对这次学习和了解脱硫石膏方面的知识进行整理如下。
一、石膏的基本知识：
石膏在自然界中主要以二水石膏(CaSO4•2H2O)无水硬石膏(CaSO4•2H2O)存在。石膏作为一种有用的工业原料的重要原因，在于将它加热时能部分或全部地失去结晶水而成为烧石膏，烧石膏遇水后凝结硬化，生成原来化学成分的二水石膏。这些现象分别称作脱水与水化，是石膏工业的工艺基础。
二水石膏在常温下是稳定相，但随着温度的提高和外界条件的不同，可以得到半水石膏与无水石膏的各种变体。各国学者对石膏各相及各种变体的存在条件及其相互转化做了大量的研究工作，观点不尽相同。
CaSO4.H2O系统有五个相，其中有四个相可以在常温常压条件下存在，即二水石膏、半水石膏、无水石膏Ⅲ和无水石膏Ⅱ，而第五个相无水石膏Ⅰ只能在1180℃以上存在。各种混水后胶结的石膏料都由二水石膏制得的，因加热温度和环境条件的不同，可以得到含水及无水硫酸钙的变体。在石膏的工业脱水时，总是希望用最低的能耗和尽可能能短的时间完成，所以石膏工业脱水温度总是比希望获得的石膏相或变体的实验转化温度高的多，也就不可能产生单一相组成的产品，经常是CaSO4.H2O系统各相变体混合物，统称为熟石膏或烧石膏。
二、烟气脱硫的主要工艺及脱硫产物特点: 烟气脱硫方式种类繁多，大致分为干法、半干法及湿法等。根据调研，未来我国的主要的大型燃煤电厂采用的烟气脱硫技术将主要是湿式石灰石石膏法(FGD)，这是由于“石灰石石膏”法脱硫效率高、技术成熟且脱硫副产物具有较高的利用价值。该方法是目前世界各国火电厂采用的主导烟气脱硫技术。
采用“石灰石石膏湿法”工艺脱硫经强制氧化及脱水后所得的副产品称为烟气脱硫石膏(Desulfo-Gypsum，简称DSG)，与天然石膏相比，脱硫石膏具有纯度高、成分稳定、粒度小、有害杂质少等特点，是一种品质较好的石膏。各国实践证明，脱硫石膏能较好替代天然石膏，既能做到资源综合利用，又能给企业带来经济效益。
三、脱硫石膏品质差异的原因：
1、欲得到高品质的脱硫石膏，作为脱硫吸收剂的石灰石的粉磨细度和品质的提高是非常必要的。在美国、日本、德国对石灰石细度要求一般是90%~95%通过325目的筛网;目前啊我国对石灰石粉在实际中的运行情况是石灰石粉磨细度每提高一点，是对石灰石的反应活性增高一些，可对磨机的磨损就会大一点，使用的电费能耗就会多一些，相对的生产率就要低一些。这对石灰石粉供应商的利润就会影响大一些，生产商为了降低成本所生产的石灰石细度不一定都能够保证80%以上的石灰粉通过280目筛网，因此对结晶形成脱硫石膏中CaCO3的就会多一点。而且一些石灰石粉供应厂家的生产过程，有的是在矿区先生产不同粒经的石子，使生产石子筛分下来的小颗粒用雷蒙磨进行粉磨，这样出来的石灰石粉中就会有很多的杂质。
2、石灰石可分为高钙石灰石(CaCO3的含量大于95%);镁石灰石(CaCO3的含量在80%~90%、MgCO3含量在5%~15%);白云石(CaCO3的含量为50%~80%、MgCO3含量在15%~45%)用于生产脱硫石膏的脱硫吸收剂只能使用高钙石灰石，才能保证脱硫石膏的应用要求。因采用纯度90%石灰石，可获得纯度为90%的脱硫石膏。如果在工况运行一样的条件下要通过提高石灰石纯度使石膏纯度提高到93%，则需要采用纯度为95.1%的石灰石。如采用镁含量高的石灰石、脱硫熟石膏性能变差、强度变低、凝结时间变长、对石膏制品还会产生返霜现象，严重影响制品质量。
3、对含镁较多的脱硫石膏在仅为了除去石膏中的游离水时，烘干温度不应超过40℃，因镁石灰石和白云石的煅烧温度比石灰石低的多。含镁多的石膏在66℃时就可脱水，当温度大于180℃时，大部分的结晶水会析出，石膏转化为CaCO3的形式存在这也是造成熟石膏强度低的原因。
4、石灰的结晶较细，其平均粒径为15~19um，在脱硫浆液中含较高浓度的可溶性的MgSO4硫酸镁时，对SO2的吸收起到良好的缓冲作用，同时也防止了运行设备结垢的可能性。这些对电厂的脱硫运行中是乐意使用的。有的电厂在脱硫运行中有时还要添加些可溶性镁用于一直SO2的氧化，这样不但对脱硫石膏产生了不好的影响，而且镁含量的增加会直接影响脱硫石膏结晶形态、大小、粘度和后阶段的脱水。这方面是脱硫运行和石膏制品生产相矛盾的，所以我们必须按石灰石的杂质成分在脱硫运行中找到一个合适的范围来解决。
5、亚硫酸钙是二氧化硫通入石灰乳进行中和反应产生、它微溶于水，在空气中缓慢氧化成硫酸钙，在酸中分解放出SO2，100℃失去结晶水、650℃分解;杂脱硫运行中所反应的生成物是MgSO3和CaCO3的混合物。MgSO3在脱硫石膏中的含量应小于0.35%。
6、要保证脱硫石膏的质量必须从设计和运行管理两方面着手，确定脱硫石膏产品纯度时，往往优先考虑的是石灰石的利用率，如果石灰石利用率要求达到95%~97%，那么石灰品位应大于93%，石灰石中的CaCO3含量就应接近95%左右。
7、脱硫运行中当氧化率下降时，循环浆液中的可溶性亚硫酸盐浓度增大，严重时石膏中会出现较高含量的固体CaSO3·1/2H2O。浆液中可溶性亚硫酸盐浓度的增大将抑制CaCO3的溶解，使浆液中为反应的CaCO3浓度增大，所以完全氧化不仅是有利提高脱硫率，而且是保证石膏质量的重要因素。
四、脱硫石膏干燥煅烧工艺与设备的选择：
脱硫石膏生产线的先进程度和成功，关键取决于干燥煅烧工艺技术和设备的先进性和合理性。
根据石膏煅烧工艺和设备的选择原则，在脱硫石膏含水率较底的情况下采用一步法生产工艺，即干燥煅烧一并完成，但在实际生产中脱硫石膏的含水率为10%~12%，则选用干燥和煅烧分开进行的工艺比较合理。干燥设备选用闪蒸式气流干燥设备效果比较理想。另外浙江宁波联达建材实业有限公司自己研发的利用蒸汽的干燥设备也比较适合电厂(投资在400万元，10万吨/年)。
主要的煅烧设备有连续烧锅、间接式回转窑、沸腾炉，FC-分室炉、流化床式炉、直热式回转窑、沙士基打磨、DELTA磨、斯德炉和彼得磨。其中利用蒸汽的是间接式回转窑(投资在800~1000万元左右，20~24万吨/年)。适用于热烟气的有连续烧锅(投资在300万元，5万吨/年)，FC-分室炉(投资在300万元~500万元，5~10万吨/年)，直热式回转窑(投资在400万元，10万吨/年)，彼得磨(投资在1200万元，30万吨/年)。这些干燥和煅烧设备的煤耗一般在35kg/吨以上，电耗一般在8千瓦时/吨以上。
五、国内外脱硫石膏的主要利用途径：
目前脱硫石膏的主要利用途径有：在建筑、建材业中生产建筑石膏、粉刷石膏、石膏砌块、纸面石膏板、石膏空心板、自然平地面石膏浆料、水泥缓凝剂等，农业方面有报道用于生产化肥、盐碱土壤改良等。
在国外，脱硫石膏的工业化生产和使用已超过20年，德国是烟气脱硫石膏研究开发和应用最发达的国家，几乎所有的德国石膏企业都使用脱硫石膏，主要用于生产建筑制品和水泥缓凝剂，国内对脱硫石膏的综合处理和应用已开始起步，如四川的珞磺电厂和重庆电厂将烟气脱硫石膏加工成石膏球和半水石膏，作为制作水泥和建筑材料的原料，运往石膏制品厂、水泥厂及相关建筑单位加以利用;杭州半山电厂将脱硫石膏供应给附近中小纸面石膏板厂和石膏空心砌块生产企业使用;北京第一热电厂将脱硫产物制成石膏砌块(年产量30万m3)等。但总体来说，国内脱硫石膏的处置、利用发展比较缓慢，目前尚未形成工业化、规模化和专业化生产。农业方面，脱硫石膏的改良盐碱地还处于研究阶段。实验发现脱硫石膏能降低土壤中pH值、ESP和交换性Na+，提高作物的产量。
目前我了解到大多数电厂还是把脱硫石膏卖给水泥厂做缓凝剂，但是由于地域的差异，脱硫石膏的价格浮动也比较大。相对于天然石膏比较丰富的地方脱硫石膏的价格比较低，比如：托克托云发电力有限公司是直接把脱硫石膏卖给水泥厂，价格在14元/吨，而相对于天然石膏比较短缺的天津，烘干后的脱硫石膏卖给水泥厂一般在100元/吨以上，而成本为60元左右。做成粒状脱硫石膏的成本价是65元，出厂价格一般定价也在100元/吨。
通过这次学习，使我了解到目前我国对脱硫石膏的利用和开发还在一个初级阶段，导师对脱硫石膏煅烧设备的选用也有不同的观点。我想通过一年多的学习，等到明年电厂发电以后，我对脱硫石膏利用知识的掌握会更加成熟，为我们龙昌公司以后开发脱硫石膏做好前期工作。
高佑铭
2008-11-2
讲稿 王幸
脱硫石膏主要来自火电站或大型化工企业锅炉燃烧时排出的SO2采用传统湿法脱硫的工艺，经过强制氧化石灰石烟气脱硫，将SO2与氧化钙化合产生的工业副厂品。其化学成分与天然石膏基本一致，但在外观上有大区别。
主要生产工艺有: (1)湿式石灰石—石膏法，这种工艺在国内火电厂脱硫工艺中占有主导地位，技术成熟，工艺简单，脱硫效果好，钙用高
(2) 旋转喷雾干式脱硫法。欧洲国家使用多，投资低，推广多。 (3) 炉内喷钙/增湿活化工艺。芬兰LIFAC工艺在技术上最成熟。占地小，工期短，费用低。
(4) 循环硫化床烟气脱硫，脱硫率高，运气可靠，结构紧凑，加料出料为干态度。
目前，87%用的是湿法，图示即为湿法。过程是：通过除尘技术处理后的烟气导入吸收器，细石灰形成料浆，通过喷淋方式在吸收器中洗涤烟气，与SO2反应生成CaSO3·0.5H2O，后与空气中的亚硫酸钙氧化形成CaSO4·2H2O。
石膏有五相，分别为：二水硫酸钙，α半水硫酸钙，β半水硫酸钙、Ⅲ无水硫酸钙、Ⅱ无水硫酸钙、Ⅰ无水硫酸钙。 ①二水硫酸钙
化学性质稳定，自然界中稳定存在，也有合成二水硫酸钙。 ②α半水硫酸钙
二水石膏在高压或者液相中，以液体形式脱水，溶解结晶得到形状规则的短柱状晶体(α半水石膏);而在常压气态脱水得到呈松散状聚集的微空隙晶体(β半水石膏)。
③Ⅲ无水硫酸钙CaSO4 Ⅲ
二水石膏或半水石膏在110-200℃脱水得到的具有很强吸水性的六方晶系。
④Ⅱ无水硫酸钙CaSO4 Ⅱ
有天然和人工两种。自然的是致密的岩石;人工的则是由二水石膏或半水石膏在300-900℃下脱水得到，根据脱水温度高低可以细分为AⅡ-S，AⅡ-U，AⅡ-E三种。
⑤Ⅰ无水硫酸钙CaSO4 Ⅰ
它是半水石膏或二水石膏高于1180℃产生的。
脱硫石膏与天然石膏的相同点：(1)水化动力学和凝结特征一致; (2)主要矿物相、转化后的五种形态、七种变体物化性能一致; (3)两者均无放射性，不危害健康。 脱硫石膏的特性;
物理状态：天然石膏是粘合在一起的块状，而脱硫石以单独的结晶颗粒存在;脱硫石膏杂质与石膏之间的易磨性相差较大，天然石膏经过粉磨后的粗颗粒多为杂质，而脱硫石膏其颗粒多的却为石膏，细颗粒为杂质，其特征与天然石膏正好相反。
颗粒大小与级配：烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均其分布带很窄，高细度(200目以上)、颗粒主要集中在30-60μm之间，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。
含水量：高含水量，含水量一般在10%左右甚至更高流动性差，只适合皮带输送。
杂质成分：杂质成分上的差异，导致其脱水特性、易磨性及煅烧后的熟石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上的不同。
现状：脱硫石膏的产出在全国分布比较均匀，特别是石膏产品大量消费地的东部发达地区脱硫石膏的产量也很大，而且脱硫石膏的品位又很高，一般都在90%以上;这样就弥补了我国高品位的天然石膏储量小、产量低、其产品远离消费地的重大缺陷。
运用：
1.建筑用石膏板材(图示即为石膏板材); 2.工程临建辅料;
3.水泥厂固化剂(石膏品质好点)。
石膏(CaSO4)是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填料、油漆填料等。 脱硫石膏又叫做排烟脱硫石膏、硫石膏。具体的说，脱硫石膏就是由工厂的烟道脱硫工艺衍生的副产品——颗粒细小、品位高的湿态二水硫酸钙晶体。脱硫石膏主要成分是CaSO4•2H2O，是火力发电厂烟气脱硫时利用SO2和CaCO3反应生成的一种工业副产品，还有一些杂质如碳酸钙、石灰石等。脱硫石膏作为一种工业副产品、废弃物会污染环境。
近几年，从中央到地方，推动节能减排的工作力度进一步加大，党的十七大明确提出，要建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。在节能减排的大主题、大环境下，脱硫副产品-的污染何去何从?
在国内，大部分电厂采用湿式“石灰/石灰石——石膏”法脱硫工艺。脱硫石膏的形成过程是：将经过除尘处理后的烟气导入吸收器中，在吸收器中，把细石灰石粉与水充分搅拌的料浆，通过喷淋的方式洗涤烟气，石灰粉料浆与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙，然后通入大量空气强制将其氧化成二水硫酸钙。从吸收器中出来的石膏悬浮液通过浓缩器和离心器脱水，最终产物为颗粒细小、品位高、残余含水量在5～15%之间的脱硫石膏，也叫二水石膏或生石膏。这种人工制备的二水石膏，主要成分和天然石膏一样，其物理、化学特征和天然石膏具有共同的规律。
国内电厂采用上述工艺开始于上世纪90年代，而且近些年来，规划投资脱硫工程的公司企业越来越多。在我国，具有一定代表性的就是国华北京热电分公司，它是引进世界上先进的德国湿法脱硫技术，在对电厂烟气脱硫的过程中，每年不但消纳了1.15万吨的二氧化硫，还产生了纯度高达95%的脱硫石膏，为净化首都环境作出了突出的贡献，同时充分利用脱硫石膏，生产出符合国家环保要求的新型脱硫石膏砌块。为减少硫污染，在节能减排的大主题、大环境下，脱硫工程通过宣传推广已经逐步被各地政府、环保部门以及电厂、水泥厂等认识到其环保效益、社会价值、循环经济价值。
另外，脱硫石膏的优点是：产量大，而且不像天然石膏那样受到地域的限制。而且脱硫石膏也有大用途之地——将其用于水泥生产早已引起人们的广泛关注。国外已有成功地应用脱硫石膏作水泥缓凝剂的经验。脱硫石膏作水泥缓凝剂非常有效的解决了硫污染的问题，而且为脱硫石膏指出了出路。
把脱硫石膏用做水泥缓凝剂来处理是解决硫污染问题非常有效的途径。河南中州重工生产的脱硫石膏压球机可将工厂生产的脱硫石膏压制成型，将废弃物资源化,这将在电厂和水泥厂之间铺设一条大道，为国家创造良好的经济、社会、环境效益。
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湿法烟气脱硫设备阀门材料选用对策与探讨
蔡贵辉
(湖南永清脱硫有限公司，长沙410005)
摘要：本文通过对湿法烟气脱硫工艺与腐蚀现象的分析，对湿法烟气脱硫设备阀门材料的选用进行了探讨。
关键词：石灰石-石膏湿法脱硫工艺 腐蚀 阀门 蝶阀 材料选用
Investigation and Ways to Material Selection for Valves
in Wet Limestone & Gypsum Flue Gas Desulphurization Technology
Cai Guihui (Hunan Yonker Desulphurization Co., Ltd) Abstract
By analyzing the wet limestone & gypsum flue gas desulphurization technology and corrosion phenomena, this paper discussed the material selection of vales in wet limestone & gypsum flue gas desulphurization system. Keywords
wet limestone & gypsum flue gas desulphurization technology, corrosion, valve, butterfly valve, material selection
0 引言
腐蚀是材料在环境的作用下引起的破坏或变质。金属和合金的腐蚀主要是由于化学或电化学作用引起的破坏，有时还同时伴有机械、物理或生物作用。非金属的破坏一般由于化学或物理作用引起，如氧化、溶解、膨胀等。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫装臵因其工艺技术成熟、煤种适用面宽、脱硫效率高、成本较低而成为国内外火电厂烟气脱硫系统的主流装臵，但是该装臵所用的石灰石-石膏湿法脱硫工艺造成整个系统的工作环境恶劣、防腐蚀工程量大，对系统设备的防腐性能提出了较高的要求。
阀门是流体输送系统中的重要控制设备，改变通路断面和介质流动方向，具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能，在整个脱硫过程中，阀门性能的优劣直接关系到整个脱硫系统能否正常有序高效运行。笔者根据多年的阀门设计制造经验，综合现在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工况条件，就阀门防腐材料选用对策作如下分析与探讨。 1 石灰石-石膏湿法脱硫工艺原理
石灰石-石膏湿法脱硫工艺是石灰石(CaCO3)经磨碎后加水制成浆液作为吸收剂，与降温后进入吸收塔的烟气接触、混合，烟气中的SO2与浆液中的CaCO3 及加入的空气进行化学反应，最后生成石膏。脱硫后的烟气经除雾、换热升温后通过烟囱排放。该工艺系统包括烟气烟道、烟气脱硫、石灰石制备、石膏处理和废水处理几大部分。其主要的化学反应过程如下： ①.SO2 + H2O → H2SO3 吸收
②. CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和 ③. CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化 ④. CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3•1/2H2O 结晶 ⑤. CaSO4 + 2H2O → CaSO4•2H2O 结晶 ⑥. CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH控制
另外，燃煤产生的卤化物(氯化物、氟化物)和氮化物的含量，除本身具有腐蚀作用外，会强化腐蚀环境PH值的变化，强化硫酸盐的腐蚀作用，具有强氧化性。 2 主要腐蚀现象及腐蚀环境 2.1 主要腐蚀现象
烟气脱硫系统的腐蚀现象非常复杂，形式上有均匀腐蚀(一般腐蚀)和局部腐蚀(缝隙腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀等)，以及物理腐蚀(磨损腐蚀、气泡腐蚀和冲刷腐蚀)、电化学腐蚀等，又因温度、运行工况等因素交织，整个腐蚀是化学、物理和机械等因素迭加的复杂过程。
非金属材料的化学腐蚀较缓慢，而物理腐蚀破坏较迅速，是造成非金属腐蚀的主要原因。物理腐蚀主要表现为溶胀、鼓泡、分层、剥离、开裂、脱胶等现象，其起因主要由腐蚀介质的渗透和应力腐蚀所致。
烟气中的SO
2、HCl、HF和NxO等酸性气体在与液体接触时，生成相应的酸液，其SO32-、Cl-、SO42-对金属有很强的腐蚀性，对防腐内衬亦有很强的扩散渗透破坏作用。
安放有垫圈的部位或附着沉积物的金属表面易发生缝隙腐蚀。
如果钝化膜再生得不够快，点腐蚀就会加速，使腐蚀程度加深。一般在含有氯化物的水溶液中易发生此类点腐蚀。
金属表面与水及电解质接触处易形成电化学腐蚀(此现象在不同金属之间的法兰连接处、焊缝处比较常见)。
溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬及其毛细孔内，当系统停运后，逐渐变干，溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐析出并结晶，随后体积发生膨胀，使防腐内衬产生应力，发生剥离损坏。
浆液中含有的固态物，在一定流速下对系统设备有一定的冲刷作用，形成冲刷腐蚀。
……
2.2 主要腐蚀环境
按阀门使用区域划，将脱硫系统划分为制浆区、石膏浆液排出区、真空皮带脱水机系统区、工艺水箱区等区域。 制浆区浆液中主要含有CaCO3颗粒和悬浮液，pH值一般在8左右，固体颗粒含量大(约28～32%)，流速大，对设备冲刷作用较剧烈。如果制备石灰石浆液的工艺水是利用真空皮带脱水机冲洗石膏用的过滤水，则石灰石浆液中也会含有氯离子、硫酸根离子和亚硫酸根离子，氯离子的质量分数可达到2х10-2左右，浆液供应系统内可能会发生酸性腐蚀。
石膏浆液排出区：吸收塔内浆液pH值为5～6，氯离子浓度为2х10-2左右，含固量较大(14～16%)，流速大则有冲刷。排出石膏浆液中主要含有氯离子、硫酸根离子和亚硫酸根离子，氯离子浓度为2х10-2以上，该区会发生酸性腐蚀。
真空皮带脱水机系统区：石膏浆液经水力旋流器一级脱水后，再经真空皮脱水机二级脱水，石膏浆液进一步脱水至含固率达到90%以上，已澄清的液体的含固率低(3～4%)，冲刷磨损小，浆液中也会含有氯离子、硫酸根离子和亚硫酸根离子，氯离子的质量分数可能达到2х10-2左右，该区内可能会发生酸性腐蚀。
工艺水箱区：湿法脱硫系统中的吸收剂浆液制备、除雾器冲洗、石膏冲洗、浆液管道冲洗、设备冷却等需要大量水源，对水质无特殊要求，采用电厂循环水，则浆液中也会含有氯离子、硫酸根离子和亚硫酸根离子，氯离子的质量分数可能达到2х10-2左右，浆液供应系统内可能会发生酸性腐蚀。
根据上述主要腐蚀环境的分析，脱硫系统阀门的工况较为恶劣，尤以石膏浆液排出区腐蚀环境最为苛刻。以下阀门材料选用对策便依此腐蚀环境进行分析与探讨，其它腐蚀环境中的阀门材料选用可参照选用。 3 阀门材料选用对策
阀门主要零件材质选择，首先考虑的是工作介质的物理特性(如温度、压力)和化学特性(腐蚀性)，同时要考虑介质的清洁程度(有无固体颗粒，颗粒的密度等)，再参照国家和使用单位的有关规定和要求选择。
阀门的主要组成部件有阀体、阀板、阀杆、阀座及轴封等。阀门种类繁多，其中蝶阀因其结构长度短、启闭速度快、具有截止、导通及调节流量等综合功能优势，在脱硫系统中无论是制浆区、石膏浆液排出区、真空皮带脱水机系统区还是工艺水箱区均应用广泛，下面就以蝶阀为例对阀门材料的选用对策进行分析探讨(其它类型阀门可参照选用)。蝶阀按密封材质的不同可分为金属密封蝶阀与橡胶密封蝶阀。金属密封蝶阀是金属对金属形成密封副，橡胶密封蝶阀是金属对橡胶或橡胶对橡胶形成密封副。 3.1蝶阀运行工况分析
蝶阀与介质接触的部位主要为阀板、阀体、阀座、阀轴及轴封，如下图示：
阀杆在动力源的驱动下，带动阀板开启、阀体阀板阀杆介质流向关闭或调节流量，从而实现对介质流的控制。阀板始终处于介质流中，介质(带有固体颗粒)对其的冲刷磨损无可避免。当阀板开度较小(约0～15°)，阀板对流体形成的节流效应，常常会引起冲刷和汽蚀(此工况在实际工作中应尽量避免)。在阀门的关闭过程中，阀门密封副之间会产生一定的滑移和摩擦、挤压作用，以形成一定的弹性变形，以起到密封作用，在这个过程中，密封副因滑移和挤压造成磨损。故除整个阀板受介质浸泡、冲刷腐蚀外，密封副局部还将承受严重的汽蚀和冲刷磨损，以及受固体颗粒的磨料磨损及破坏等。这种工况对阀板的密封副材质提出了较高的要求，除了要抗介质腐蚀外，还要抗挤压磨损。
阀体是介质通流部件，介质在其中通过或停留。阀体受一般腐蚀与冲刷腐蚀。
阀杆在动力源驱动下带动阀板转动，承受扭矩与弯矩作用，易发生应力腐蚀破裂。阀杆与轴套材质的不同、阀杆与轴封材质不同，或存在电价差，会导致发生电化学腐蚀。轴封处淤积或沉积介质，存在缝隙，可能发生缝隙腐蚀与点腐蚀。 3.2 金属密封蝶阀材料选用对策
在烟气脱硫的实际运行中，我们发现阀体和阀板常采用316L不锈钢，有的项目采用双相不锈钢，但是通过2～3年实际工况运行后，蝶阀的腐蚀与磨损十分严重，不得不重新更换阀门。
针对烟气脱硫浆液特性：磨损性、腐蚀性和强氧化性等，常采用Ni-Cr-Mo合金制作阀板、阀座与轴。由于Ni-Cr-Mo合金材料牌号很多，有蒙乃尔合金、哈氏合金(牌号如DIN标准的2.460
2、2.468
6、2.4605),超级奥氏体合金(牌号如DIN标准的1.4
529、1.4539)、超级双相不锈钢(牌号如DIN标准的1.458
8、1.4593)、双相不锈钢(牌号如DIN标准的1.450
7、1.460
2、1.4469)等等。
在欧美国家的烟气脱硫系统中，浆液阀门的蝶板大都采用哈氏合金(哈氏合金材料在脱硫领域得到广泛应用是世界公认的)，后来蒂森克努伯不锈钢公司开发出含Mo6%的超级奥氏体防腐合金—DIN1.4529，也称926合金(或称6钼合金)，专门针对烟气脱硫进行试验开发，目前在湿法脱硫工艺系统中，阀门的阀板已成功采用DIN1.4529材料，具有良好的机械强度、机加工和焊接性能，且无焊缝开裂问题，并具有良好的热稳定性，除可承受一般腐蚀外，还可承受冲刷磨损及挤压磨损，使用效果较为理想，国际上有使用十多年未出现腐蚀的例子。 DIN1.4529材料价格昂贵，阀门阀体、阀板材料整体采用DIN1.4529制作，直接增加了阀门的造价，增加了脱硫成本。对于阀体、阀板我们可考虑使用碳钢内衬DIN1.4529的可行性。对于阀杆，为了提高性价比，也可采用碳钢衬DIN1.4529材料(包焊DIN1.4529薄皮)。
金属密封蝶阀虽然价格高于橡胶密封蝶阀，但由于具有使用寿命长，性价比较高，较橡胶密封蝶阀更受市场的欢迎。 3.3 橡胶密封蝶阀材料选用对策
橡胶密封蝶阀如果是“金属对橡胶”(金属与橡胶构成的密封副)的密封，则对金属密封圈材料采用DIN1.4529。橡胶中丁腈橡胶NBR、氟橡胶FPM、填充聚四氟乙烯PTFE、乙丙橡胶EPDM等都应用较广，其各自特性如下：
乙丙橡胶EPDM：密度小，色浅成本低，耐化学稳定性好(仅不耐浓硝酸)，耐臭氧，耐老化性优异，电绝缘好,冲击弹性较好;但不耐一般矿物油系润滑油及液压油。适用于耐热-50度～120度。
丁腈橡胶NBR：耐汽油及脂肪烃油类性能好。有中丙烯腈橡胶(耐油、耐磨、耐老化性好。但不适用于磷酸，脂系液压油及含添加剂的齿轮油)与高丙烯腈橡胶(耐燃料油、汽油、及矿物油性能最好，丙烯脂含量高，耐油性好，但耐寒性差)。适用温度-30度～120度，应用广泛。适用于耐油性要求高的场合。
氟橡胶FPM：耐高温300度，不怕酸碱，耐油性是最好的。电绝缘机械性、耐化学药品、臭氧、大气老化作用都好，但加工性差、耐寒差，价贵，适用温度-20度～250度。
填充聚四氟乙烯PTFE：耐磨性极佳，耐热、耐寒、耐溶剂、耐腐蚀性能好，具有低的透气性但弹性极差，膨胀系数大。用于高温或低温条件下的酸、碱、盐、溶剂等强腐蚀性介质。
以上橡胶中的乙丙橡胶EPDM在脱硫系统中以其综合性能优、价廉物美而应用较广。
虽然橡胶的化学腐蚀较缓慢，而物理腐蚀破坏较迅速，在腐蚀介质的渗透和应力下腐蚀，表现为溶胀、鼓泡、分层、剥离、开裂、脱胶等。所以，橡胶密封蝶阀寿命较低，一股为3～5年。但是，橡胶密封蝶阀因价格低，一次投入少，橡胶密封圈易于更换，而致橡胶密封蝶阀亦被广泛应用于湿法脱硫系统中。 4 结论
湿法烟气脱硫中需大量应用阀门进行工艺的调控，苛刻的腐蚀环境对阀门材料的选用提出了严格要求，合理选材可以提高阀门使用寿命，提高脱硫的经济性，保证整个脱硫系统正常有序高效运行。在国内脱硫系统中，因国产阀门选型不当及阀门材料选用不合适，导致大量购买国外阀门，本文对此的分析，希望能起到抛砖引玉的作用，改善国内脱硫阀门选用现状，推进电厂脱硫设备的国产化。
脱硫石膏是燃煤电厂的副产物，我国2012年产量达6000万t，综合利用率约为86%。脱硫石膏是石膏可再生资源，对其综合利用，有利于环境保护、节约能源和白然资源，符合我国可持续发展战略要求。
脱硫石膏主要用于水泥缓凝剂、纸面石膏板、石膏砌块、粉刷石膏和高强石膏等产品，其附水量大、返霜、开裂、耐水差以及低附加值等缺陷制约了脱硫石膏的运用。杨慧先指出掺锻烧石膏水泥的水化产物无明显差别。杨淑珍等研究表明锻烧硬石膏能促进水泥水化和致密水泥石的结构。侯贵华等锻烧石膏由于溶解度低，水化生成较少的AFt，从而延缓AFt对水泥水化，加速整个熟料矿物的水化。目前关于掺石膏晶须水泥性能的研究鲜有报道，本文充分利用石膏晶须在稳定剂处理后，不易水化，难以提供较多的参与生成AFt，从而延缓AFt对水泥水化，促进熟料水化，致密水泥石的结构。通过研究水泥石的力学性能、水化热、孔隙率、断面形貌和水化产物等，分析增韧补强水泥石的机制，以期拓宽高附加值脱硫石膏晶须在建筑领域的应用。
1.原材料与实验方法
1.1原材料
脱硫石膏晶须由江苏省新材料科技有限公司提供，水热法制取，浅黄色粉末状，堆积密度180 g/L，主要成分是CaS040.5H20，晶体呈纤维状，不溶于水;42.5级普通硅酸盐水泥(江苏南京)。
2结果与讨论
2.1脱硫石膏晶须在不同溶液的水化产物
脱硫石膏晶须(CaS040.5H20)在水中可水化为二水硫酸钙，但经过稳定剂YS处理后，能稳定存在水溶液中，将改性后的脱硫石膏晶须浸在水溶液、pH=13的氢氧化钠和饱和氢氧化钙溶液中。改性后的脱硫石膏晶须能稳定存在水溶性中，而在碱性溶液中，在氢氧化钙溶液中石膏晶须1 d就开始水化，部分水化为二水硫酸钙。这可能是稳定剂与石膏晶须反应生成沉淀，覆盖在石膏晶须的表面，通过白身的憎水基团和生成的沉淀阻止水化反应，在碱性溶液中，该沉淀与OH反应生成氢氧化钙，后期大部分石膏晶须水化为二水硫酸钙。由此可见，在碱性溶液中28 d后适量脱硫石膏晶须掺入水泥中可提供部分促进水化，从而宏观上提高力学性能。
2.2脱硫石膏晶须对水泥水化热的影响
目前，研究水泥水化动力学多数是基于对纯C3s水化动力学研究，一方面是由于水泥成分复杂多变，不利于研究;另一方面C3s在水泥矿物组成中占绝大部分，因此C3s的水化行为一定程度上可反映水泥的水化过程，跟踪测量水泥水化放热过程，是研究水泥水化动力学的重要手段之一。根据C3s水化热曲线特征，通常将其分为水化初期、诱导期、加速期和减速期。
改性脱硫石膏晶须对水泥水化的诱导前期、诱导期影响不明显，但可提高水泥水化加速期的反应速率;水泥水化过程中放出的水化热随着脱硫石膏晶须掺量的增加呈现先增加后减少的趋势，当掺量在2%，水化放出的水化放热量最大。这可能是在C3s水化加速期内，适量脱硫石膏晶须在碱性环境下生成较少的AFt，促进水泥水化反应，但晶须掺量过多，会覆盖在水泥的表面和AFt过多，从而减缓水泥的水化作用。
3结论
(1)改性脱硫石膏晶须能稳定存在水溶液中，但在碱性溶液中，28 d后大部分参与水化。
(2)在水中养护条件下适量的改性脱硫石膏晶须(最佳掺量2%)可以显著补强增韧水泥石，3d抗压强度和抗折强度(分别为42.4 MPa和8.3 MPa)较净浆水泥石的提高了33.0%和45.8%; 28 d抗压强度和抗折强度(分别为73.6MPa和14.1 MPa)较净浆水泥石的提高了24.1 %和1.4%.粘结强度和抗冲击功较净浆水泥石提高了16.8%和27.4% 。
(3)养护28 d掺2%石膏晶须的水泥石主要水化产物为C-S-H凝胶，水泥石的孔结构较同龄期的净浆水泥石更为致密;未水化的晶须紧紧地穿插于水泥石中，通过裂纹桥接作用提高水泥石的韧性，缓解外力对整体结构的破坏作用，部分水化的参与水泥的水化反应生成适量的钙矶石，可延缓AFt对水泥的水化，加速整个熟料物水化，提高体系的强度。
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