火电厂湿法烟气脱硫技术手册PDF电子书下载

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