第1章 综述 1
1.1火力发电概况 1
1.1.1分类及特点 1
1.1.2主要系统及设备 2
1.1.2.1系统概述 2
1.1.2.2锅炉 3
1.1.2.3汽轮机 7
1.2中国火电行业发展情况 12
1.2.1发电行业发展概况 12
1.2.1.1装机容量及构成 12
1.2.1.2发电量及构成 14
1.2.1.3非化石能源发电 17
1.2.2火电行业发展情况 18
1.2.2.1装机及发电量 18
1.2.2.2火电机组类型 19
1.2.2.3火电机组等级 19
1.2.2.4火电工程造价 20
1.2.3火电节能减排情况 22
1.2.3.1节能降耗水平 22
1.2.3.2主要大气污染物排放及控制情况 26
1.2.3.3火电厂废水排放与控制 32
1.2.3.4固体废弃物排放与综合利用 32
1.2.3.5温室气体控制情况 33
1.3火电厂废物综合利用范围 35
参考文献 36
第2章 粉谋灰综合利用 37
2.1粉煤灰的产生及处理 37
2.1.1燃煤分类及组分 37
2.1.1.1煤的分类 37
2.1.1.2煤的组分 38
2.1.2粉煤灰的产生 39
2.1.3粉煤灰的收集 41
2.1.3.1静电除尘器 41
2.1.3.2袋式除尘器 43
2.1.3.3电袋除尘器 47
2.1.4粉煤灰的输送 48
2.1.4.1输灰 48
2.1.4.2除渣 51
2.1.5粉煤灰的加工处理 51
2.1.5.1分选 52
2.1.5.2磨细 52
2.1.6粉煤灰的贮存 53
2.2粉煤灰的基本性能 54
2.2.1物理性质 54
2.2.2化学性质 55
2.2.2.1化学成分 55
2.2.2.2性能影响 56
2.2.3颗粒组成 58
2.2.4品质参数 58
2.2.5粉煤灰分类 66
2.2.6基本特性 68
2.3粉煤灰综合利用现状 71
2.3.1综合利用现状 71
2.3.1.1国内情况 71
2.3.1.2国外情况 73
2.3.2综合利用途径分类 75
2.4在建材中的利用 77
2.4.1烧结粉煤灰砖 77
2.4.2蒸压粉煤灰砖 79
2.4.3混凝土 83
2.4.4陶粒 99
2.4.5水泥 103
2.4.6岩棉 106
2.4.7蒸汽养护砖 107
2.4.8粉煤灰硅酸钙板 107
2.4.9免烧粉煤灰砖 108
2.4.10粉煤灰砂浆 108
2.4.11微晶玻璃 109
2.5在筑路中的利用 110
2.5.1利用途径 110
2.5.1.1道路基层 110
2.5.1.2填筑路堤 111
2.5.1.3替代矿粉做沥青混合料中的填充料 112
2.5.2典型断面及稳定性分析 113
2.5.2.1典型断面及防排水 113
2.5.2.2路堤稳定性 114
2.5.3岩土材料应力变形分析 115
2.5.4工程应用情况 115
2.5.4.1国外应用研究现状 115
2.5.4.2国内应用研究现状 116
2.6在建工中的利用 117
2.6.1混凝土掺合料 117
2.6.1.1基本性能 117
2.6.1.2应用实例 118
2.6.2处理地基 121
2.6.3砂浆掺合料 123
2.7在回填中的利用 123
2.7.1回填材料 123
2.7.2品质要求 123
2.7.3应用现状 124
2.7.4应用实例 125
2.8在农业中的利用 131
2.8.1改良土壤 131
2.8.2覆土造田 135
2.9在环境工程中的利用 141
2.9.1处理生活污水 141
2.9.2处理含氟废水 142
2.9.3处理焦化废水 143
2.9.4用于烟气脱硫 143
2.9.5用于防治噪声 143
2.10成分回收及再利用 144
2.10.1提取氧化铝及生产硅铝钛合金 145
2.10.1.1技术进展 145
2.10.1.2技术方法 145
2.10.1.3应用实例 149
2.10.2空心微珠分选 151
2.10.3碳的提取 152
2.10.3.1粉煤灰中碳的理化性质 152
2.10.3.2粉煤灰脱碳技术 153
2.10.4铁的提取 156
2.10.5粉煤灰活化技术研究 156
2.10.6粉煤灰改性技术研究 157
2.11脱硫灰渣的利用 159
2.11.1干法（半干法）脱硫灰渣的利用 159
2.11.2循环流化床脱硫灰渣的利用 160
2.12技术发展趋势 161
参考文献 162
第3章 脱硫石膏综合利用 164
3.1脱硫石膏的生成 164
3.1.1石膏分类 164
3.1.2脱硫石膏 164
3.1.2.1脱硫石膏定义 164
3.1.2.2脱硫石膏产生 165
3.2脱硫石膏的基本特性 171
3.2.1与天然石膏的差异 171
3.2.2化学成分 172
3.2.3颗粒特性 172
3.2.4物相分析 174
3.2.5热分析 177
3.2.6性能分析 178
3.2.6.1技术性能 178
3.2.6.2安全性能 178
3.2.7主要影响因素 179
3.3脱硫石膏综合利用现状 180
3.3.1中国脱硫石膏综合利用 180
3.3.1.1产生量与利用量 180
3.3.1.2综合利用途径 182
3.3.1.3综合利用案例 183
3.3.2国外脱硫石膏综合利用 185
3.4脱硫石膏应用通用处理工艺及设备 189
3.4.1建筑石膏的制备 189
3.4.2高强石膏的制备 190
3.4.3石膏加工设备 193
3.4.3.1常用煅烧方式及设备简述 193
3.4.3.2主要特点 196
3.4.3.3工艺技术 198
3.5脱硫石膏在传统建筑制品中的应用 201
3.5.1纸面石膏板 201
3.5.1.1发展情况 201
3.5.1.2主要特点 201
3.5.1.3纸面石膏板的质量标准 202
3.5.1.4生产工艺 204
3.5.1.5杂质对纸面石膏板性能的影响 204
3.5.1.6纸面石膏板生产对脱硫石膏品质的要求 204
3.5.1.7应用实例 204
3.5.2石膏砌块 207
3.5.2.1发展情况 207
3.5.2.2主要特点 208
3.5.2.3石膏砌块的质量标准和技术性能 209
3.5.2.4生产工艺 210
3.5.2.5应用实例 210
3.5.3石膏空心条板 211
3.5.3.1主要特点 212
3.5.3.2石膏空心条板的规格、质量标准和技术性指标 212
3.5.3.3生产工艺 213
3.5.4石膏刨花板 213
3.5.4.1发展情况 214
3.5.4.2主要特点 214
3.5.4.3石膏刨花板的技术要求 215
3.5.4.4生产工艺 216
3.5.5装饰石膏板 218
3.5.5.1产品介绍 218
3.5.5.2主要特点 219
3.5.5.3种类与应用 219
3.5.5.4装饰石膏板的规格、质量标准和技术性指标 220
3.5.6纤维石膏板 221
3.5.6.1产品介绍 221
3.5.6.2主要特点 221
3.5.6.3生产工艺及设备 222
3.5.7建筑砂浆 227
3.5.7.1粉刷石膏 227
3.5.7.2特种干粉砂浆 229
3.5.7.3复合胶凝材料 230
3.5.7.4配制粉刷石膏 231
3.5.7.5内墙腻子 232
3.5.8防火中的应用 232
3.5.8.1防火密封 232
3.5.8.2防火涂料 233
3.6脱硫石膏在水泥和混凝土中的应用 233
3.6.1水泥缓凝剂 233
3.6.1.1作用机理 233
3.6.1.2脱硫石膏做水泥缓凝剂 234
3.6.1.3应用实例 235
3.6.2酸联产水泥 237
3.6.3普通混凝土 243
3.6.3.1用作胶凝材料 243
3.6.3.2用作激发剂 243
3.6.3.3用作膨胀剂 244
3.6.4加气混凝土 246
3.6.4.1研究现状 246
3.6.4.2水化机理 247
3.6.4.3制备工艺研究 248
3.7脱硫石膏在新型建材中的应用 249
3.7.1高强石膏粉 249
3.7.1.1蒸压时间的影响 250
3.7.1.2蒸压温度的影响 250
3.7.1.3干燥温度的影响 253
3.7.1.4转晶剂的影响 254
3.7.1.5粉磨时间的影响 256
3.7.2制备自流平材料 258
3.7.2.1发展情况 258
3.7.2.2外加剂 260
3.7.2.3配制工艺 262
3.7.3制备新型墙体材料 268
3.7.3.1产品介绍 268
3.7.3.2石膏膨胀珍珠岩保温墙材 271
3.7.3.3发泡石膏墙材 277
3.7.3.4石膏基相变墙材 280
3.8脱硫石膏在筑路及回填中的利用 286
3.8.1路基材料 286
3.8.2采空区充填材料 287
3.9脱硫石膏在农业中的利用 287
3.9.1改良酸性土壤 287
3.9.2改良碱性土壤 289
3.9.3作为肥料使用 300
参考文献 300
第4章废污水处理及回用 301
4.1火电厂废污水来源及特性 301
4.1.1主要来源 301
4.1.2各类废污水特性 301
4.2火电厂废污水综合利用情况 304
4.2.1法规政策分析 304
4.2.2火电厂耗水情况及特点 305
4.2.3火电厂节水及回用情况 306
4.3火电厂废污水处理 306
4.3.1主要处理技术及设备 306
4.3.1.1物理处理方法 306
4.3.1.2化学处理方法 310
4.3.1.3生物处理方法 312
4.3.1.4膜分离方法 314
4.3.2各类废污水处理技术 318
4.3.2.1循环冷却排污水的处理 318
4.3.2.2化学酸碱废水的处理 319
4.3.2.3冲灰废水的处理 322
4.3.2.4烟气脱硫废水的处理 323
4.3.2.5煤场废水、冲渣水、车间冲洗水的处理 324
4.3.2.6含油废水的处理 325
4.3.2.7锅炉清洗废液的处理 325
4.3.2.8生活污水的处理 327
4.4火电厂水务管理 328
4.4.1背景及意义 328
4.4.2现代水务管理 328
4.4.3现状及问题 329
4.4.4应用实例 329
4.5火电厂空冷技术 333
4.5.1技术发展 333
4.5.2技术分析 334
4.6火电厂海水利用技术 340
4.6.1海水冷却与淡化技术 340
4.6.1.1海水冷却技术 340
4.6.1.2海水淡化技术 341
4.6.2海水脱硫技术 342
4.6.2.1技术分析 342
4.6.2.2海水脱硫系统 343
4.6.2.3主要环境影响 344
4.6.2.4应用实例 345
4.7电厂其他用水优化 348
4.8发展趋势与展望 353
参考文献 354
第5章 余热回收利用 355
5.1工业余热概述 355
5.1.1工业余热分类 355
5.1.2余热利用途径 355
5.1.3回收利用技术 356
5.1.3.1热交换技术 356
5.1.3.2热功转换技术 357
5.1.3.3制冷（热）技术 357
5.1.3.4低温余热发电技术 358
5.2锅炉排烟余热利用 359
5.2.1锅炉热损失及计算 360
5.2.1.1锅炉热效率 360
5.2.1.2各项热量损失分析 361
5.2.1.3影响锅炉排烟温度的因素 362
5.2.1.4相关燃烧计算 363
5.2.2烟气余热利用技术 364
5.2.2.1预热凝结水 364
5.2.2.2提高空预器入口温度 365
5.2.2.3干燥褐煤 365
5.2.2.4区域供冷供热 365
5.2.2.5技术难点与解决方案 366
5.2.3排烟余热回收技术 366
5.2.3.1烟气冷却器 366
5.2.3.2热管换热器 369
5.2.3.3低温省煤器 377
5.2.4烟气冷凝潜热利用技术 400
5.2.4.1天然气烟气冷凝潜热 400
5.2.4.2褐煤烟气冷凝潜热 402
5.2.4.3燃气锅炉排烟热回收技术 403
5.3余热利用 407
5.3.1机组冷却水 407
5.3.2余热利用途径 409
5.3.3热泵技术 410
5.3.3.1技术原理 411
5.3.3.2技术发展 415
5.3.3.3技术参数 415
5.3.3.4余热回收系统 417
5.3.3.5循环水源热泵系统 418
5.3.3.6蒸汽喷射热泵技术 420
5.3.3.7吸附式热泵技术 421
5.3.3.8循环冷却水余热回收供热节能技术 421
5.3.3.9热泵回收循环系统 424
5.3.3.10应用实例 425
5.3.4湿冷塔势能利用技术 435
5.3.4.1 技术原理 435
5.3.4.2工艺系统 435
5.3.4.3应用实例 435
5.3.5锅炉汽水余热利用技术 437
5.3.5.1 锅炉深度降低排烟温度技术 437
5.3.5.2锅炉余热深度利用及尾部受热面优化技术 441
5.3.5.3锅炉高温炉渣余热回收利用技术 451
5.3.5.4应用实例 456
5.4汽轮机低真空运行 460
5.4.1运行方式 460
5.4.2技术特点 461
5.4.3应用实例 464
参考文献 470
第6章 烟气净化中的资源利用 471
6.1氨法脱硫 471
6.1.1工艺原理 471
6.1.2技术特点 474
6.1.3应用实例 476
6.2活性焦脱硫 483
6.2.1工艺原理 483
6.2.2技术特点 483
6.2.3应用实例 485
6.3有机胺脱硫技术 486
6.3.1 工艺原理 486
6.3.2技术特点 487
6.3.3应用实例 488
6.4其他脱硫工艺 490
6.4.1磷铵肥法脱硫技术 490
6.4.2双碱法脱硫技术 490
6.4.3镁法脱硫技术 492
6.4.4韦尔曼-洛德脱硫技术 492
6.4.5有机酸钠-石膏脱硫技术 493
6.5失效催化剂处理 493
6.5.1 催化剂介绍 493
6.5.1.1主要成分 493
6.5.1.2催化剂分类 495
6.5.2催化剂失活及运行管理 496
6.5.2.1催化剂失活与处理 496
6.5.2.2典型运行管理方案 497
6.5.3失效催化剂处理 498
6.5.3.1催化剂回收和清洗 498
6.5.3.2催化剂再生 500
6.5.3.3废弃催化剂处置 502
6.6除尘破旧布袋处理 503
6.6.1布袋及其滤料 503
6.6.1.1聚苯硫醚（PPS） 504
6.6.1.2聚四氟乙烯（PTFE） 504
6.6.2工况对滤料的影响 504
6.6.2.1温度的影响 504
6.6.2.2氧含量的影响 505
6.6.2.3燃料种类及燃烧方式的影响 506
6.6.2.4水蒸气含量的影响 507
6.6.2.5烟气成分的影响 507
6.6.2.6其他因素影响 507
6.6.3破旧布袋处理 508
6.7膜法回收烟气中水分 509
6.7.1技术分类 509
6.7.2技术应用 512
6.7.2.1燃用褐煤电站烟气热能利用及水分回收 512
6.7.2.2高水蒸气含量烟气水分的捕集 517
6.7.2.3燃煤电站锅炉烟气余热与水分联合回收技术 518
6.7.3技术展望 521
参考文献 522
第7章 烟气二氧化碳捕集、利用与封存 523
7.1技术概述 523
7.1.1碳捕集、利用与封存技术简介 523
7.1.2技术长期减排潜在作用分析 524
7.1.2.1世界主要机构估算的CCUS减排潜力 526
7.1.2.2发展低碳能源体系的过渡策略 526
7.1.2.3发达国家发展CCUS技术的有关考量 526
7.1.2.4发展中国家战略需求 526
7.1.3碳捕集、利用与封存技术的争议 527
7.2二氧化碳捕集技术 527
7.2.1二氧化碳吸收分离技术 529
7.2.1.1化学吸收技术 529
7.2.1.2物理吸收技术 532
7.2.1.3物理-化学吸收技术 535
7.2.1.4技术应用 535
7.2.2二氧化碳吸附分离技术 539
7.2.2.1变温吸附法（TSA法） 539
7.2.2.2变压吸附法（PSA法） 540
7.2.2.3吸附剂 540
7.2.2.4技术应用 544
7.2.3二氧化碳膜分离和膜吸收技术 546
7.2.3.1膜分离技术 546
7.2.3.2膜吸收技术 551
7.2.3.3技术应用 553
7.2.4富氧燃烧技术 555
7.2.4.1基本原理与类型 555
7.2.4.2煤粉锅炉富氧燃烧技术 559
7.2.4.3循环流化床锅炉富氧燃烧技术 565
7.2.4.4增压富氧燃煤流化床锅炉整体化发电技术 567
7.2.4.5氧气与空气混合富氧燃烧技术 568
7.2.4.6蒸汽调温的富氧燃烧技术 570
7.2.5化学链燃烧技术 571
7.2.5.1技术原理 571
7.2.5.2关键问题 571
7.2.5.3相关研究 579
7.2.6燃烧前控制二氧化碳排放的动力系统 582
7.2.6.1 IGCC系统二氧化碳分离 582
7.2.6.2控制二氧化碳排放的多联产系统 584
7.2.6.3控制二氧化碳分离的IGCC能源动力系统 589
7.3二氧化碳输送技术 593
7.3.1罐车运输 593
7.3.2船舶运输 594
7.3.3管道运输 595
7.3.3.1输送原理 596
7.3.3.2关键技术 597
7.3.3.3其他相关问题 597
7.3.4二氧化碳输送系统工业应用 599
7.3.4.1管道直径 599
7.3.4.2管道壁厚 599
7.3.4.3二氧化碳初压缩所需的功率 600
7.3.4.4中间压气站间的最大距离 601
7.3.4.5二氧化碳管道运输的成本 601
7.4二氧化碳利用技术 602
7.4.1二氧化碳强化驱油 603
7.4.1.1混相驱油技术 603
7.4.1.2非混相驱油技术 604
7.4.1.3吞吐技术 605
7.4.2二氧化碳驱煤层气 605
7.4.2.1发展现状 605
7.4.2.2驱煤层气机制 606
7.4.3其他资源化利用途径 606
7.4.3.1合成有机高分子化合物 607
7.4.3.2无机化工产品 607
7.4.3.3焊接保护 608
7.4.3.4烟丝膨化 608
7.4.4技术应用 608
7.4.4.1 Weyburn碳封存与驱油项目 608
7.4.4.2吉林油田FOR项目 610
7.5二氧化碳封存技术 611
7.5.1二氧化碳油气藏封存 611
7.5.1.1枯竭油气藏封存 611
7.5.1.2原油开采中封存 612
7.5.2咸水层封存 613
7.5.2.1封存机制 613
7.5.2.2封存和监测 614
7.5.3化学固定 614
7.5.3.1工业利用 614
7.5.3.2矿物碳酸化固定 615
7.5.3.3生物固定 617
7.5.4技术应用 620
7.5.4.1挪威的Sleipner与Snohvit气田 620
7.5.4.2阿尔及利亚艾因萨拉赫气田实验项目 621
7.6 CCUS示范工程 622
7.6.1国外主要CCUS示范工程 622
7.6.1.1咸水层封存项目 623
7.6.1.2油气田封存项目 624
7.6.1.3煤层封存 624
7.6.2国内主要的CCS示范工程 625
7.6.2.1咸水层封存项目 625
7.6.2.2油气田封存项目 626
7.6.2.3煤层封存 626
参考文献 626
第8章 相关法规政策 627
8.1我国资源综合利用法律政策分析 627
8.1.1综合利用主要法律法规体系 627
8.1.2火电厂粉煤灰综合利用法规、政策分析 630
8.2相关法律法规 634
8.2.1中华人民共和国环境保护法 634
8.2.2中华人民共和国清洁生产促进法 641
8.2.3中华人民共和国循环经济法 645
8.3规划与方案 651
8.3.1《粉煤灰综合利用管理办法》（国家发展改革委2013年第19号公告） 651
8.3.2关于印发《“十二五”资源综合利用指导意见》和《大宗固体废物综合利用实施方案》的通知（发改环资[2011]2919号） 654
8.3.3《中国资源综合利用技术政策大纲》（2010年第14号公告） 664
8.3.4关于印发《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法的通知》（发改环资[2006]1864号） 669
8.3.5《废物资源化科技工程“十二五”专项规划》 673
8.3.6关于印发《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划的通知》（工信部[2011]600号） 686
8.3.7关于印发《节能技术改造财政奖励资金管理办法的通知》（财建[2011]367号） 697
参考文献 699