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第一章　煤中硫分的形态和测定1

第一节　煤的特性1

一、煤的形成与分类1

第一篇　烟气脱硫工艺1

二、煤的组成2

三、煤成分基准及其换算4

第二节　煤中硫的赋存形态6

一、煤中硫的赋存形态6

二、我国煤炭硫分的分布7

第三节　煤中硫的测定8

一、煤中全硫（St）的测定8

二、煤中硫铁矿硫的测定9

第四节 煤燃烧产生的污染物10

一、煤中硫的燃烧产物10

四、煤中有机硫的计算10

三、煤中硫酸盐硫的测定10

二、煤燃烧过程NOx的形成11

三、微量元素的污染11

第二章 湿法FGD工艺和流程及其应用和发展概况13

第一节 湿法石灰／石灰石烟气脱硫工艺流程13

一、工艺过程的描述13

二、工艺设计和运行主要变量15

三、FGD系统流程布置16

第二节 湿法FGD工艺的应用情况18

一、国外应用情况18

二、国内应用情况19

二、FGD技术的进步23

一、早期FGD技术的发展23

第三节 湿法FGD技术的发展过程和发展方向23

三、FGD技术的发展方向24

第三章 石灰／石灰石湿法FGD原理和工艺过程主要参数26

第一节 脱除SO2的化学原理26

一、SO2脱除过程发生的主要化学反应26

二、吸收塔不同区域发生的主要化学反应29

第二节 气体吸收过程的机理31

一、物质扩散的基本方式31

二、亨利定律31

三、双膜理论31

第三节 烟气脱硫工艺过程主要参数33

一、烟气流量（G）33

二、液气比（L/G）34

三、烟气SO2浓度35

四、浆液pH值和钙硫摩尔比（Ca/S）36

五、循环浆液固体物浓度和固体物停留时间38

第四节 FGD系统对有害空气污染物（HAPs）的去除作用39

第四章 化学添加剂的作用和应用41

第一节 镁盐41

第二节 二元酸（DBA）和己二酸42

第三节 甲酸和甲酸钠43

第四节　添加剂的损耗44

第五节　应用有机酸添加剂的优缺点45

一、应用有机酸添加剂的优点45

二、应用有机酸添加剂的缺点47

第五章　石灰／石灰石FGD工艺过程的物料平衡49

第一节　物料平衡概述49

第二节　工艺过程的水平衡51

第三节　溶解固体物（氯化物）浓度52

第四节　工艺过程的废水和固体副产物的处理54

第六章　烟气脱硫中的氧化和结垢控制55

第一节　抑制氧化55

第二节　强制氧化56

第三节　自然氧化56

第四节　强制氧化工艺中的结垢控制57

第七章　FGD系统设计基本条件61

第一节　现场条件61

一、FGD系统可利用的场地62

二、本地区可选用的石灰或石灰石吸收剂64

三、储存吸收剂场地64

四、副产物废弃用地64

一、脱硫前烟气SO2排放量的单位和换算65

第二节　燃料特性变化范围对FGD装置设计的影响65

二、我国通常对脱硫前烟气SO2排放量的计算方法66

三、美国通常确定脱硫前SO2排放量的计算方法67

四、煤中含氯量对FGD装置设计的影响67

第三节　烟气特性变化范围对FGD装置设计的影响68

一、FGD装置设计烟气流量的确定68

二、锅炉排烟温度对FGD装置设计的影响68

三、烟气压力69

第四节　污染控制规定和标准的要求69

第五节　补加水质量和可利用性70

第六节　对脱硫石膏的质量要求71

第八章　FGD设计参数74

第一节　烟气流速74

二、吸收塔／除雾器烟气流速75

一、烟道中的烟气流速75

第二节　吸收塔液／气比（L/G）76

第三节　吸收剂利用率78

第四节　浆液Clˉ浓度81

第五节　化学添加剂浓度81

第六节　计算机程序在优化FGD参数中的应用84

一、计算物料平衡84

二、预测工艺性能85

三、制定FGD系统技术规范85

四、预测现有装置改造后的性能85

第九章 吸收剂—石灰／石灰石特性以及对FGD系统性能的影响86

第一节　吸收剂的成分86

一、石灰石86

二、石灰89

一、石灰石的反应活性91

第二节　吸收剂的反应活性91

二、石灰的反应活性96

第三节　吸收剂粒径的影响97

一、石灰石粒径对FGD系统性能的影响97

二、石灰石粒径的测量98

三、石灰石硬度99

第十章　脱硫石膏的质量控制100

第一节　保证石膏质量FGD系统设计应考虑的问题100

一、石膏副产品质量保证值的提出100

二、循环吸收浆液在反应罐中的停留时间对石膏质量的影响102

三、强制氧化程度对石膏质量的影响102

四、水力旋流分离器分离效率对石膏质量的影响103

第二节　提高石膏质量运行管理可采取的措施103

第一节　吸收塔107

一、吸收塔类型和特点107

第十一章　FGD主要设备类型和特性以及设计应考虑的问题107

二、吸收塔模块的结构材料123

第二节　反应罐124

一、反应罐体积124

二、循环浆液固体物含量125

三、反应罐的布置和浆液的搅拌126

四、强制氧化装置的型式和布置方式以及性能比较128

五、注入石灰石浆液的部位131

六、反应罐的结构材料131

第三节　除雾器132

一、除雾器的基本工作原理132

二、折流板除雾器板片的形状和特点133

三、除雾器布置方向及优缺点比较133

四、烟气流速对除雾器性能的影响135

五、除雾器板片特性对除雾器性能的影响136

六、除雾器的级数和级间距137

七、除雾器冲洗系统138

八、除雾器系统配置的仪器142

九、除雾器的结构材料143

第四节　湿烟囱144

一、选择湿烟囱需考虑的因素145

二、冷凝物形成的原因和特点147

三、湿烟囱工艺对设备的设计要求148

四、湿烟囱的结构材料150

第五节　烟气加热器152

一、加热烟气的理由152

二、可供选择的烟气加热方式153

三、加热装置结构材料的选择161

四、烟气加热器的能耗164

第六节　吸收剂和添加剂制配设备165

一、石灰吸收剂制备设备165

二、石灰石吸收剂制备设备168

三、化学添加剂配制设备173

四、选择结构材料应考虑的问题174

第七节 脱硫固体副产物处理设备175

一、脱硫副产物处理流程及设备配置175

二、一级脱水176

三、二级脱水180

四、脱硫固体副产物第三道处理工序181

五、脱硫废弃副产物最终处置方法183

一、煤中氯含量及其赋存状态186

第八节 排放氯化物和废水处理186

二、排放氯化物的原因187

三、FGD系统废水排放量和废水排放方式188

四、除去脱硫废水中溶解固体物的废水处理系统189

第十二章 烟气脱硫工艺过程控制和仪器196

第一节 自动调节基础知识196

一、自动调节回路的主要设备及作用196

二、过程调节回路的分类196

第二节 烟气脱硫工艺过程主要调节回路199

一、SO2脱除效率的控制199

二、吸收剂浆液流量控制203

三、烟气流量控制209

四、吸收塔反应罐液位和浆液密度控制212

五、除雾器冲洗控制218

第三节 主要测量仪表的选择和使用219

一、浆液pH值计219

六、FGD系统总水平衡控制219

二、浆液密度计221

三、罐、池液位计225

四、流量计227

第十三章　烟气脱硫防腐设计原则和腐蚀环境232

第一节　FGD系统防腐工程的重要性以及防腐设计的原则和步骤232

一、FGD系统防腐工程的重要性232

二、防腐设计的两个基本原则234

三、防腐蚀设计步骤234

第二节　腐蚀环境和材料选择234

一、影响FGD工艺过程腐蚀性的因素235

二、腐蚀环境分区和推荐选用的材料236

第一节　橡胶衬里242

第十四章　金属腐蚀基本概念和常用防腐材料的应用242

一、橡胶产品和特性以及在FGD装置中的应用243

二、橡胶衬里的施工要求246

第二节　增强树脂衬里246

一、乙烯基酯（VE）树脂的特性247

二、玻璃鳞片（GF）249

三、VE树脂玻璃鳞片衬层的性能和结构249

四、玻璃鳞片涂料的施工要求253

第三节　橡胶和增强树脂衬里损坏原因和形态255

一、衬里过早损坏的原因255

二、衬里最终损坏的原因256

第四节　纤维增强塑料（FRP）256

一、FRP组成和主要特性256

二、耐蚀FRP的应用257

一、金属腐蚀机理260

第五节　金属腐蚀基本概念260

二、金属腐蚀形态和分类261

第六节　耐腐蚀金属材料265

一、耐腐蚀金属材料在FGD系统中的应用概述265

二、合金的耐腐蚀性能和FGD系统常用耐腐蚀金属材料的选择266

三、合金板结构选择和焊接工艺274

四、合金的检验和焊接质量控制279

第七节　耐腐蚀无机材料280

一、整体喷涂胶泥280

二、耐酸砖280

三、耐酸釉面陶瓷砖板280

四、搪瓷282

五、碳化硅砖283

六、硼硅酸盐玻璃泡沫衬块283

一、防腐方案相对成本比较286

第八节　主要防腐材料及组件的经济比较286

二、喷淋塔和塔内主要组件材料成本比较288

第十五章　FGD系统的可靠性290

第一节　FGD系统可靠性发展过程290

第二节　表示FGD系统可靠性的指标291

第三节　影响FGD系统可靠性的因素和对策293

一、设计条件对系统可靠性的影响293

二、化学工艺因素对系统可靠性的影响293

三、机械设备对系统可靠性的影响294

第十六章　化学监测299

第一节　化学监测的目的和任务299

一、化学监测目的299

二、化学监测任务299

第二节　化学监测项目和石膏浆液分析流程301

一、化学监测项目301

二、石膏浆液化学分析流程309

一、生石灰成分的计算310

二、石灰石成分的计算310

三、脱硫石膏成分计算310

第三节　化学分析结果的计算310

四、石膏浆液组成成分的计算312

五、石灰石中活性碳酸镁含量的估算314

六、Ca/S和氧化率的计算314

七、浆液密度、体积含固量和悬浮固体物质量百分浓度之间的换算317

第四节　化学分析结果的判断318

一、石灰石318

二、吸收塔石膏浆液318

三、副产物石膏319

第一节　施工进度320

一、美国FGD工程典型施工进度320

第十七章　FGD系统施工应考虑的问题320

二、日本三菱FGD工程施工进度实例323

三、国内FGD工程施工进度实例323

第二节　现场设备内衬施工应注意的问题324

第三节　质量保证和质量控制（QA/QC）的检验和试验324

一、在设备制造厂进行的检验和试验325

二、现场检验和试验328

第十八章　FGD系统调试和性能考核330

第一节　单机／单体调试和试运330

一、进行单机／单体调试前应具备的条件331

二、单机／单体调试步骤331

第二节　分系统调试333

一、分系统调试范围的划分333

二、分系统调试和试运内容334

一、冷态整套调试335

第三节　整套启动试运行335

二、热态（进烟）整套调试336

三、168h满负荷试运行338

第四节　性能考核试验338

一、性能考核试验概述338

二、性能考核试验步骤和数据整理340

三、对性能考核试验中一些问题的讨论343

第二篇　FGD主要设备345

第一章　烟道、膨胀节和烟气挡板345

第一节　烟道和膨胀节346

一、烟道和膨胀节的类型346

二、设计中应考虑的问题346

三、材料选择352

四、建议356

一、类型358

第二节　烟气挡板门358

二、设计中应考虑的问题360

三、材料选择363

四、建议364

第二章　增压风机365

第一节　风机类型365

第二节　设计上应考虑的问题367

一、工艺上应考虑的问题367

二、机械方面考虑的问题368

三、其他需要考虑的问题369

第三节　材料选择和建议370

一、材料选择370

二、建议370

一、卧式离心泵372

第三章　泥浆泵372

第一节　离心浆液泵的类型372

二、立式泵374

第二节　浆液泵设计应考虑的问题374

一、工艺上应考虑的问题374

二、机械方面应考虑的问题375

三、其他需要考虑的问题378

第三节　材料选择379

一、叶轮379

二、泵壳前后护板380

三、泵壳380

四、使用寿命380

一、类型381

第一节　管道381

第四章　管道和阀门381

二、设计中应考虑的问题382

三、材料选择387

四、建议和应用经验390

第二节　阀门391

一、阀门类型391

二、设计中应考虑的问题394

三、材料选择397

四、建议397

第五章　喷嘴398

第一节　喷嘴型式398

一、切向喷嘴398

一、工艺上应考虑的问题399

第二节　设计中应考虑的问题399

三、螺旋型喷嘴399

二、轴向喷嘴399

二、机械方面应考虑的问题400

三、其他需要考虑的问题402

第三节　材料选择和建议402

一、合金钢402

二、陶瓷402

三、其他非金属材料403

四、建议403

第六章　脱水设备404

第一节　浓缩池404

一、设备类型404

二、设计上应考虑的问题404

一、设备类型409

第二节　旋流器409

三、材料选择和建议409

二、设计上应考虑的问题411

三、材料选择和建议414

第三节　真空过滤机414

一、类型415

二、设计上应考虑的问题416

三、机械方面应考虑的问题420

四、材料选择和建议421

第四节　离心脱水机421

一、类型421

二、设计上应考虑的问题422

三、材料选择和建议424

第五节　真空过滤机和离心脱水机的比较425

一、卧式球磨机427

第七章　球磨机427

第一节　球磨机类型427

二、立式球磨机428

第二节　设计上应考虑的问题429

一、工艺上应考虑的问题429

二、机械方面应考虑的问题432

三、其他需要考虑的问题433

第三节　材料选择和建议433

一、材料选择433

二、建议434

一、工艺容器的类型435

二、设计上应考虑的问题435

第一节　工艺容器435

第八章　工艺容器和搅拌器435

三、材料选择和建议438

第二节　搅拌器438

一、类型439

二、设计上应考虑的问题440

三、材料选择和建议445

第九章　污染物排放连续监测系统（CEMS）447

第一节　类型448

一、抽气式气体分析系统448

二、就地烟气分析系统451

三、流量监测仪452

四、烟尘连续监测仪455

二、机械方面应考虑的问题456

三、其他应考虑的问题456

一、工艺上应考虑的问题456

第二节　设计中应考虑的问题456

第三节　材料选择459

第三篇　烟气脱硫工艺和工程招标书的技术经济评估461

第一章　烟气脱硫工艺选择的原则461

第一节　影响烟气脱硫工艺选择的主要因素462

一、排放控制水平与SO2脱除率462

二、外部条件462

三、水源条件465

四、空间限制条件465

五、拟改造电厂剩余寿命的影响465

六、费用与效益因素466

七、对煤质含硫量及变化的适应性466

第三节　烟气脱硫工艺选择的主要原则467

第二节　影响烟气脱硫工艺选择的综合因素467

八、商业运行经验467

第二章　烟气脱硫工艺的技术经济评估470

第一节　国内外评估体系470

一、国外评估体系470

二、国内评估体系471

第二节　评估指标473

一、技术评估指标473

二、经济评估指标487

三、环境评估指标488

第三节　评估方法489

一、技术评估方法489

二、经济评估方法492

三、实例分析494

第三章　烟气脱硫工程标书的技术经济评估502

第一节　技术评估502

一、检查性能保证项目503

二、检查设备和材料的保证项目504

三、要求达到的技术要求504

四、技术例外条款和选项506

五、规定供货范围的确认507

六、判定对支持设备的不同要求507

七、对设备布置的评估508

八、可靠性和可维护性的评估509

九、控制与仪表的评估509

十、技术评估判据的权重分析509

第二节　经济评估511

一、初始基建费用的确定511

二、年度运行和维修费用的确定513

四、要求的选项和主动提供的选项516

三、总成本的经济评估516

第四章　脱硫装置典型例子分析518

第一节　华能珞璜电厂石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置518

一、概况518

二、一期烟气脱硫工艺520

三、一期FGD装置的主要技术特点523

四、一期脱硫工程验收及运行情况524

五、二期脱硫工程525

六、一、二期烟气脱硫工艺特点与差异528

七、一、二期脱硫装置的投运与性能考核530

八、脱硫工程造价及运行成本530

第二节　太原第一热电厂高速平流简易湿式脱硫装置532

一、概述532

二、烟气脱硫系统533

三、运行试验情况535

四、经济分析536

五、脱硫石膏品质及利用537

第三节　重庆发电厂湿法烟气脱硫工艺流程分析538

一、系统介绍538

二、设计参数及指标540

三、对运行中出现的一些问题的分析与建议540

第四节　广东国华台山发电厂JBR烟气脱硫装置543

一、概况543

二、烟气脱硫工艺流程描叙543

第五节　德国黑泵电厂双循环湿法FGD装置546

一、概述546

二、烟气脱硫工艺547

三、主要技术特点551

一、概述552

第六节　深圳西部电厂海水脱硫工程552

二、海水脱硫基本原理553

三、海水FGD系统554

四、应用前景557

附录一 GB13223—2003火电厂大气污染物排放标准559

附录二　DL/T 414—2004火电厂环境监测技术规范567

附录三　DL/T 5196—2004火力发电厂烟气脱硫设计技术规程590

附录四 DL/T 901—2004火力发电厂烟囱（烟道）内衬防腐材料611

附录五 DL/T 943—2005烟气湿法脱硫用石灰石粉反应速率的测定629

附录六　DL/T 986—2005湿法烟气脱硫工艺性能检测技术规范632

附录七 HJ/T 56—2000固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法650

附录八 HJ/T 57—2000固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法654

附录九　HJ/T 75—2001火电厂烟气排放连续监测技术规范657

附录十　HJ/T 179—2005火电厂烟气脱硫工程技术规范　石灰石／石灰—石膏法677

参考文献696