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第一篇 烟气脱硫 2

第一章 大气硫污染及其控制 2

第一节 概述 2

第二节 大气硫污染 5

一、大气硫污染物的特性 5

二、大气硫污染物的产生 7

三、大气硫污染物的转化和循环 8

四、二氧化硫的危害 9

第三节 二氧化硫的减排控制 11

一、二氧化硫减排技术的发展 11

二、我国二氧化硫减排对策 14

三、二氧化硫减排技术应用选择 21

第二章 首端控制——燃料洁净加工 24

第一节 我国燃料概况 24

一、液体燃料——石油 27

二、气体燃料——天然气和煤气 28

三、固体燃料——煤炭 31

第二节 煤的基本性质和硫分 34

一、物理性质 34

二、化学特性 35

三、硫分 37

四、煤的脱硫可选性 39

第三节 煤的物理脱硫 41

一、我国煤炭洗选状况 41

二、硫铁矿硫的洗选脱除 42

三、泡沫浮选脱硫 44

四、油团聚分选脱硫 46

五、磁选脱硫 46

第四节 煤的化学脱硫 48

一、热碱液浸出法（BHC法） 48

二、硫酸铁溶液浸出法（Meyere法） 49

三、液相氧化法（LOL） 49

四、催化氧化法 50

五、PETC法 50

六、Ames法 50

七、KVB法 50

八、氯解法（JPL法） 51

九、熔碱法（MCL法） 52

十、溶剂抽提法 52

第五节 煤的生物脱硫及其他方法 53

一、煤的生物脱硫 53

二、其他脱硫方法 56

第六节 煤的转化去硫 58

一、煤的液化 58

二、煤的气化 60

三、煤的地下气化工艺 65

第三章 清洁燃烧——造渣固硫 66

第一节 型煤技术 66

一、型煤的特点与分类 66

二、添加剂 68

三、型煤的应用 68

第二节 水煤浆技术 69

一、水煤浆的种类和用途 69

二、煤的成浆性 69

三、水煤浆制备 71

四、水煤浆输送 74

五、水煤浆燃用 74

六、水煤浆的工业应用 75

七、水煤浆技术在我国的发展前景 77

第三节 循环流化床燃烧脱硫工艺 78

一、概述 78

二、流化床燃烧脱硫的基本原理 81

三、循环流化床锅炉的结构与特性 84

四、循环流化床锅炉技术经济分析 85

五、国内外循环流化床锅炉工程实例 87

六、增压流化床锅炉 94

第四节 动力配煤与粉煤燃烧 95

一、动力配煤 95

二、煤粉燃烧 97

第五节 清洁燃烧方式 98

一、燃气-蒸汽联合循环 98

二、燃料电池 100

第四章 末端控制——烟气脱硫 102

第一节 国外烟气脱硫技术的发展与应用 102

一、技术发展的特点 102

二、烟气脱硫装置的工业应用 104

三、脱硫产业的兴起 108

第二节 我国烟气脱硫的进展与前景 109

一、二氧化硫排放态势 109

二、前驱性工作 111

三、引进技术、建设示范工程 114

四、我国烟气脱硫发展前景 114

第三节 烟气脱硫技术 120

一、工艺流程分类 120

二、脱硫剂及其选用 122

第五章 烟气脱硫基本原理 125

第一节 烟气脱硫化学基础 125

一、硫氧化物的基本性质 125

二、脱硫工艺的化学基础 129

第二节 钙法 130

一、石灰石干式直喷法 130

二、石灰／石灰石湿式洗涤法 135

第三节 钠法 144

一、吸收 144

二、再生 147

第四节 氨法 148

一、循环吸收 148

二、吸收液的处理 151

第五节 镁法 151

一、化学吸收 152

二、热解再生 154

第六节 其他方法 154

一、喷雾干燥——半干法 154

二、吸附法 157

三、电子束辐照法 159

四、海水法 163

五、循环流化床烟气脱硫技术 165

第六章 国外烟气脱硫典型工艺 168

第一节 常用的FGD技术 168

一、三菱重工：石灰/石灰石-石膏法 168

二、德国SHU：石灰石-石膏法 170

三、日本石川岛播磨重工（IHI）：石灰石-石膏法工艺 172

四、美国阿尔兰通：AFGD 173

五、德国诺尔-克尔茨：优化双循环石灰石法（DLWS） 174

六、美国GE：氨洗涤工艺 176

七、菲达-尼罗（FLAKT-NIRO）：旋转喷雾干燥法 178

八、美国Davy Mckee：W-L法 179

九、日本川崎：CAL法 180

十、芬兰Tampella：LIFAC工艺 182

十一、ABB：海水法 184

第二节 高新烟气脱硫技术 185

一、电子束辐照法（EBA） 185

二、吸收剂荷电活化技术 188

三、新型一体化工艺（NID） 192

四、回流式烟气循环流化床工艺（RCFB） 194

五、气体悬浮吸收技术（GSA） 195

六、脉冲电晕等离子体技术（PPCP） 196

七、SO2和NOx“双脱”和协同减排技术 198

第七章 我国烟气脱硫工程实践 204

第一节 中小规模烟气脱硫工程 204

一、湖南三○○电厂：亚钠循环法（W-L） 204

二、松木坪电厂：活性炭法（AC） 204

三、南京化学公司：氨酸法 206

四、水口山矿务局：氧化锌法 207

五、南宁铝厂：氧化锰法 208

六、杭州铁路分局：双碱法 209

七、黎明公司热电厂：半干法 211

八、内江白马电厂：石灰喷雾干燥法 212

九、宜宾豆坝电厂：活性炭-磷铵复肥法 215

十、绵阳科学城热电厂：等离子体双脱工艺 219

十一、无锡化工集团公司热电厂：循环流化床烟气脱硫工艺（CFB-FGD） 220

十二、兰州第二热电厂：利用冲灰水喷雾吸收简易脱硫工艺 222

第二节 我国大型燃煤电厂烟气脱硫示范工程 223

一、重庆路璜电厂：湿式石灰石-石膏工艺 224

二、太原第一热电厂：简易湿式石灰石-石膏工艺 237

三、黄岛电厂：旋转喷雾干燥工艺 239

四、南京下关电厂：炉内喷钙加烟气增湿活化工艺 242

五、深圳西部电厂：海水洗涤工艺 246

六、成都热电厂：电子束辐照脱硫工艺 248

第三节 其他烟气脱硫工程 251

一、重庆发电厂：石灰石-石膏法 252

二、扬州发电公司：简易石灰石-石膏法 254

三、广东连州电厂：石灰石-石膏抛弃法 256

四、漳州后石电厂：海水法脱硫工艺 259

五、浙江衢化热电厂：NID烟气脱硫工艺 260

六、云南小龙潭电厂：GSA烟气脱硫 262

第八章 FGD技术经济评价分析 264

第一节 概述 264

一、经济分析方法 264

二、经济评价的意义 266

三、影响经济评价的因素及说明 266

第二节 国外评价简介 268

一、美国EPA对5种FGD工艺的评价研究 268

二、美国TVA对9种FGD工艺的评价分析 270

三、其他评价工作 272

第三节 我国的评价尝试 279

一、技术经济一般分析 279

二、对现有电厂加装FGD的经济评价 286

第四节 综合述评 290

一、传统湿法仍然是主流技术 290

二、半干法和干法工艺值得重视 291

三、循环流化床烟气脱硫技术前景看好 292

四、其他脱硫技术简议 292

第九章 FGD工程建设 294

第一节 设计前期工作 295

一、工程立项 295

二、设计准备 296

三、工艺抉择的原则 301

第二节 高阶段设计与施工图 302

一、可行性研究 302

二、初步设计 304

三、施工图设计 304

第三节 烟气脱硫工程设计中的若干问题 305

一、工艺设计要不断优化 305

二、注意防止结垢、堵塞 305

三、防腐蚀与抗磨损 306

四、烟气预除尘和预冷却 307

五、吸收液处理 307

六、除雾和氧化 307

七、烟气再加热 307

八、脱硫风机布置方式 308

九、脱硫副产品石膏的利用和处置 309

十、关注传统湿式工艺的发展趋向 309

十一、推进技术、装备国产化 311

十二、系统组成设备的投资比例 314

第十章 中小锅炉（窑）烟气脱硫净化 315

第一节 中小型锅炉 315

一、概述 315

二、锅炉分类 315

三、中小锅炉烟气的主要特点 316

四、中小锅炉的污染控制现状 316

第二节 中小锅炉烟气脱硫的工艺选择 317

第三节 中小锅炉烟气脱硫的适用技术 318

一、石灰法 318

二、钠碱法 319

三、双碱法 319

四、氧化镁法 321

五、氨法 322

六、循环流化床（CFB-FGD）技术 322

七、旋喷干燥（SDA）法 323

八、炉内喷钙烟气增湿活化工艺（LIFAC） 323

九、悬浮吸收技术 323

十、吸附脱硫工艺 323

第四节 中小锅炉及工业炉窑的烟气净化 324

一、走自己的路 324

二、坚持中小炉窑FGD工艺选择原则 325

三、几点建议 325

第五节 冶金烧结机（炉）烟气净化 326

一、概述 326

二、烧结生产和烧结烟气的特点 326

三、带式烧结机（炉）的烟气分割技术 328

四、烧结烟气脱硫净化最适宜技术选择 329

第六节 垃圾焚烧炉及其他烟气净化 332

一、垃圾焚烧 332

二、玻璃窑炉 333

第七节 水泥工业 336

第八节 特殊污染物 337

一、二？英的产生与控制 337

二、汞的排放与控制 340

第二篇 烟气脱硝 342

第一章 氮氧化物污染与危害 342

第一节 概述 342

第二节 氮氧化物污染源 346

一、自然源 347

二、人为源 347

第三节 氮氧化物的危害 348

一、对人体的影响 348

二、对生态的危害 349

第二章 氮氧化物的性质 350

第三章 氮氧化物的产生 354

第一节 机动车辆 354

第二节 工业生产 355

第三节 燃烧过程 356

一热力型氮氧化物 357

二、快速型氮氧化物 359

三、燃料型氮氧化物 360

第四章 氮氧化物的减排控制 364

第一节 概述 364

第二节 汽车排气控制 365

一、排放标准 365

二、汽车排气污染控制办法 365

第三节 工业废气治理 371

一、水吸收法 371

二、酸吸收法 372

三、碱溶液吸收法 373

四、氧化吸收法 374

五、吸收还原法 375

六、络合吸收法 375

七、液膜法 377

八、微生物法 377

第四节 燃烧烟气净化 378

一、低NOx燃烧技术 378

二、低NOx燃烧器 384

三、低NOx炉膛设计 388

第五章 燃烧烟气脱硝技术 389

第一节 技术分类 389

第二节 选择性催化还原法 390

一、催化反应理论基础 391

二、SCR化学原理 396

第三节 选择性非催化还原法 399

一、化学原理 399

二、各种影响因素 400

第四节 非选择性催化还原法 404

第五节 组合法 405

第六节 电子束辐照法 406

一、辐照反应原理 406

二、反应条件 406

第七节 其他干法脱硝技术 407

一、分子筛法 407

二、活性炭法 409

三、碳热还原法 411

第八节 烟气“双脱”技术 413

一、吸附/再生法 414

二、NOx SO双脱法 417

三、吸收剂直喷双脱技术 418

四、喷雾干燥双脱法 419

五、LILAC工艺 419

六、非均相催化双脱技术 420

七、高能电子束辐照氧化法 422

八、湿式双脱技术 423

第六章 烟气脱硝工程实例 426

第一节 概述 426

第二节 国外几个典型烟气脱硝装置 428

一、日本竹原火电厂3#机组 428

二、日本仙台火电厂2#、3＃机组 430

三、丹麦Avedφve电站 430

四、丹麦Ensted电站 431

第三节 我国初建的几个烟气脱硝工程 431

一、漳州后石电厂 432

二、厦门嵩屿电厂 435

第七章 烟气脱硝工程设计要领 441

第一节 设计步骤 441

第二节 工艺流程和系统组成 442

一、供氨装置 442

二、SCR工艺系统 443

第三节 催化反应器 444

一、催化反应器的类型 445

二、催化剂 446

三、催化剂的中毒防护 447

四、催化剂的选用 450

五、催化剂化学组成 452

六、催化剂的再生 453

七、还原剂 453

第八章 氮氧化物减排技术综评与思考 455

第一节 NOx减排技术发展前景 455

第二节 减排控制技术综合比较 458

一、炉中低NOx燃烧技术 458

二、终端烟气处理技术 459

三、烟气脱硝技术经济比较 460

四、分析讨论 462

第三节 综评与思考 464

一、综合述评 464

二、我国NOx减排控制的对策建议 466

第三篇 塔器设备 472

第一章 综论 472

一、塔器设备的重要性 472

二、塔器设备设计、选型的基本要求 472

三、常用烟气脱硫脱硝塔器分类 473

第二章 湿式FGD设备计算基础 474

第一节 化学过程 474

第二节 物料衡算 476

第三节 相平衡 478

第四节 传质速率和塔器高度 479

一、传质速率 479

二、塔器高度 481

第五节 湿式过程的主要参数 482

一、烟气流量流速 482

二、液气比 483

三、烟气SO2浓度 485

四、浆液pH值和钙硫摩尔比 486

五、循环浆液的含固量和固体物停留时间 487

六、浆液的浓度 487

第三章 湿式FGD吸收塔 489

第一节 脱硫塔器的类型和性能 489

一、脱硫塔器的类型 489

二、湿式脱硫塔的性能 492

第二节 喷淋吸收塔 495

一、概述 495

二、喷淋塔的结构特点 496

三、喷淋塔的主要设计参数 503

四、反应槽（罐） 504

五、除雾器 510

六、几种典型喷淋（空）塔 517

第三节 填料塔 523

第四节 液柱塔 524

第五节 喷射鼓泡吸收器及其他 527

一、喷射鼓泡吸收器 527

二、板式吸收塔 528

三、旋流板塔 529

四、湍球塔 530

五、文丘里洗涤器 530

第六节 湿式脱硫（硝）除尘一体化设备 531

一、旋流板塔脱硫除尘器 532

二、喷淋空塔脱硫除尘器 533

三、泡沫塔脱硫除尘器 534

四、自激式脱硫除尘器 535

五、文丘里水膜脱硫除尘器 536

六、麻石水膜脱硫除尘器 536

七、旋风水膜脱硫除尘器 537

八、筛板塔脱硫除尘器 537

第四章 半干式（干式）反应塔器 540

第一节 循环流化床（CFB）反应器 540

一、基本概念 540

二、流化床的特性 541

三、流化床的原理和基本参数 542

四、流化床床型选择 544

五、流化床反应器的结构特点 544

六、流态化技术的工业应用 550

七、主要设计参数 560

第二节 旋转喷雾干燥装置 561

一、SDA系统组成 561

二、旋转式雾化器 562

三、气流式雾化器 565

四、喷雾干燥吸收塔 567

五、喷雾干燥FGD的控制和装备 571

第三节 其他半干（干）式FGD设备 572

一、电子束辐照协同双脱工艺（EBA） 572

二、新型一体化装置（NID） 575

三、气体悬浮吸收器（GSA） 576

四、活性炭吸附（AC） 577

第五章 烟气脱硝设备 578

第一节 SCR脱硝设备 578

一、主要设计参数 579

二、催化反应器计算 580

三、SCR反应器的设计 584

四、SCR催化剂 586

五、SNCR脱硝设备 593

六、湿式脱硝设备 593

第六章 配套及辅助设备 594

第一节 风机与泵 594

一、风机 594

二、泵 602

第二节 脱水分离设备 608

一、水力旋流器 609

二、真空过滤机 612

三、离心脱水机 616

第三节 除尘设备 619

一、旋风除尘器 619

二、袋式除尘器 620

三、静电除尘器 631

四、电袋复合除尘器 633

第四节 供氨系统主要设备 635

一、氨贮罐 635

二、氨压机 636

第五节 搅拌机 638

一、搅拌机的类型 639

二、搅拌器的选用与安装 641

三、搅拌器材质选择 644

第六节 烟气加热器（GGH） 644

一、GGH必要性讨论 644

二、烟气加热方式 646

三、GGH布置方式 650

第七节 气力输送设备 652

一、气力输送机 652

二、空气输送槽 663

第八节 其他设备 668

一、磨机 668

二、空气压缩机 669

三、真空泵 672

四、输送机类 673

五、膨胀节 677

参考文献 679

附录 684

附录一 常用数据表 684

附录二 相关国家与地方标准 696

附录三 火力发电厂烟气脱硫设计技术规程（DL/T5196——2004） 700

附录四 火力发电厂烟气脱硫设计技术规程（条文说明） 712

附录五 火电厂烟气脱硝工程技术规范——选择性非催化还原法（环境保护部） 714

附录六 火电厂烟气脱硝系统运行导则 725

附录七 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 462—2009） 732

附录八 锅炉大气污染物排放标准（DB 31/387—2007） 741

附录九 锅炉污染物综合排放标准（DB 11/139—2002） 748

附录十 国家发展改革委、国家环保总局关于印发《燃煤发电机组脱硫电价及脱硫设施运行管理办法》（试行）的通知发改价格［2007］ 1176号 753