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内容简介

　　《节能减排技术丛书：工业锅炉烟气湿法脱硫实用技术设计》在收集参考国内、外脱硫技术新资料的基础上，结合作者20多年从事大气污染控制科研设计的经验，简明、扼要地阐述了煤的燃烧和大气污染，锅炉烟气脱硫设计条件的确定，气体吸收概论等有关锅炉烟气脱硫设计的技术基础性知识；比较系统全面地从脱硫设计角度阐述了工业及供热锅炉烟气湿法脱硫实用工艺设计。
　　根据脱硫设计需要，适当介绍了脱硫装置腐蚀环境和防腐蚀设计，阐述了锅炉烟气脱硫技术及工艺比较选择，介绍了工业锅炉烟气脱硫自控设计方案，阐述了工业锅炉湿法脱硫主要设备和湿法脱硫系统调试。为了对工业及供热锅炉烟气湿法脱硫实用工艺设计有更具体、更清楚的了解，本书对每种实用脱硫工艺都以220t/h热电锅炉湿法脱硫设计方案和投资估算进行了示例。为了脱硫设计方便，本书摘录了有关脱硫设计中常用的主要设备及脱硫设计和运行中相关的技术规定标准规范。
　　《节能减排技术丛书：工业锅炉烟气湿法脱硫实用技术设计》对工业及供热锅炉湿法脱硫技术的论述，从基础理论到生产实践、从国外到国内、从技术到经济、从定性到定量、从生产经验数据到数理分析计算、从设计方法到设计示例，内容丰富、层次分明、重点突出、实用性强。本书既可供从事工业及供热锅炉房设计及运行人员、大气污染控制科研及设计人员、环境保护管理人员、环境监测人员、环境保护工程技术公司专业人员参考阅读，也可供高等院校环境工程、热能工程师生参考使用。

内页插图

目录

第1章 煤的燃烧与大气污染
1.1 煤的组成、成分分析及其分类
1.1.1 煤的元素分析
1.1.2 煤的工业分析
1.1.3 煤的成分基准及换算
1.2 煤燃烧产生的污染物
1.3 煤的燃烧和烟气组成成分
1.3.1 碳的燃烧
1.3.2 氢的燃烧
1.3.3 硫的燃烧
1.3.4 煤燃烧的理论空气量
1.3.5 煤燃烧产生的烟气量
1.3.6 空气和烟气的焓
1.4 工业及热水锅炉烟尘原始排放浓度

第2章 锅炉烟气脱硫设计条件
2.1 脱硫设计常用的标准及规范
2.2 脱硫设计的原始资料
2.3 脱硫装置设计要求
2.4 脱硫装置设计条件
2.5 锅炉排烟的SO2含量
2.6 锅炉排烟的NOx含量
2.7 脱硫装置的设计脱硫效率
2.8 烟气含湿量
2.9 烟气露点
2.10 烟气的升温和降温

第3章 气体吸收概论
3.1 气体扩散
3.1.1 扩散速率方程式
3.1.2 扩散系数
3.2 气体吸收原理
3.2.1 亨利定律
3.2.2 双膜理论
3.2.3 传质速率方程式
3.2.4 脱硫塔传质单元数
3.2.5 脱硫塔吸收区高度

第4章 锅炉烟气湿法脱硫实用工艺设计
4.1 湿式石灰法脱硫
4.1.1 基本原理与化学反应式
4.1.2 湿式石灰法脱硫工艺流程
4.1.3 脱硫工艺流程说明
4.1.4 湿式石灰法脱硫工艺参数
4.1.5 脱硫产物的用途
4.1.6 脱硫过程水平衡
4.1.7 湿式石灰法脱硫废水处理
4.1.8 湿式石灰法脱硫特点
4.1.9 湿式石灰法脱硫设计注意事项
4.1.10 湿式石灰法烟气脱硫设计方案及投资估算
4.2 湿式石灰石法脱硫
4.2.1 基本原理与化学反应式
4.2.2 湿式石灰石法脱硫工艺流程
4.2.3 湿式石灰石法脱硫工艺参数
4.2.4 脱硫产物的用途
4.2.5 湿式石灰石法脱硫特点
4.2.6 湿式石灰石法脱硫设计注意事项
4.2.7 湿式石灰石法烟气脱硫设计方案及工程投资估算
4.3 湿式氧化镁法脱硫
4.3.1 基本原理与化学反应式
4.3.2 湿式氧化镁法脱硫工艺流程
4.3.3 脱硫系统组成
4.3.4湿式氧化镁法脱硫工艺参数
4.3.5 湿式氧化镁法脱硫废水及处理方案
4.3.6 湿式氧化镁法脱硫技术特点
4.3.7 湿式氧化镁法脱硫设计注意事项
4.3.8 湿式氧化镁法烟气脱硫除尘方案及工程投资估算
4.4 钠碱法脱硫
4.4.1 基本原理与化学反应式
4.4.2 钠碱法脱硫工艺流程
4.4.3 亚硫酸钠法
4.4.4 钠碱法脱硫工艺参数
4.4.5 钠碱法脱硫废水量及处理方案
4.4.6 钠碱法脱硫技术特点
4.4.7 钠碱法脱硫设计注意事项
4.4.8 钠碱法锅炉烟气脱硫方案及投资估算
4.5 双碱法脱硫
4.5.1 基本原理与化学反应式
4.5.2 双碱法工艺流程
4.5.3 双碱法脱硫工艺参数
4.5.4 双碱法中钠碱的再生回用
4.5.5 双碱法中钠碱的损耗
4.5.6 双碱法脱硫废水处理
4.5.7 双碱法脱硫技术特点
4.5.8 双碱法脱硫设计注意事项
4.5.9 双碱法烟气脱硫方案及投资估算
4.6 湿式氨法脱硫工艺
4.6.1 基本原理与化学反应式
4.6.2 湿式氨法脱硫工艺流程及参数
4.6.3 湿式氨法脱硫的pH值控制
4.6.4 湿式氨法脱硫产物的用途
4.6.5 湿式氨法脱硫工艺技术特点
4.6.6 湿式氨法脱硫设计注意事项
4.6.7 湿式氨法烟气脱硫设计方案及投资估算（氨-亚硫酸铵法脱硫工艺）
4.7 工业锅炉简易湿法脱硫
4.8 工业及供热锅炉湿法烟气脱硫设计实例
4.8.1 2×40t/h锅炉湿式氧化镁法烟气脱硫设计
4.8.2 2×35t/h锅炉烟气钠碱法脱硫设计

第5章 锅炉烟气脱硫技术简介及工艺比较和选择
5.1 烟气脱硫技术简介
5.1.1 煤燃烧前脱硫技术
5.1.2 煤燃烧中脱硫技术
5.1.3 煤燃烧后烟气脱硫技术
5.1.4 常用脱硫工艺和性能
5.2 锅炉烟气脱硫工艺的比较和选择
5.2.1 湿式石灰石法脱硫工艺
5.2.2 双碱法脱硫工艺
5.2.3 湿式氧化镁法脱硫工艺
5.2.4 循环流化床烟气脱硫方案
5.2.5 双碱法、石灰石法、氧化镁法经济指标对比
5.3 脱硫工艺方案比选意见

第6章 脱硫剂选择和浆液制备
6.1 脱硫剂的选择
6.1.1 脱硫剂价格和比价
6.1.2 脱硫剂产地
6.1.3 脱硫剂的脱硫工艺特性
6.2 脱硫剂制备流程
6.2.1 全封闭脱硫剂制备系统
6.2.2 半封闭脱硫剂制备系统
6.2.3 简易脱硫剂制备系统
6.3 脱硫剂浆液制备设计条件
6.3.1 脱硫剂用量
6.3.2 脱硫剂储仓
6.3.3 搅拌槽（池）
6.4 脱硫剂浆液制备设计示例

第7章 锅炉烟气湿法脱硫常用脱硫塔
7.1 空心喷雾脱硫塔（洗涤塔、吸收塔）
7.2 多孔板塔（无溢流多孔板塔、泡沫塔）
7.3 文丘里洗涤塔
7.4 喷雾、多孔板塔
7.5 旋流板塔
7.6 液柱塔
7.7 其他脱硫塔
7.8 常用脱硫塔性能

第8章 锅炉烟气湿法脱硫自动控制设计
8.1 控制系统概述
8.2 自控设计采用的标准及规范
8.3 自控设计范围和内容
8.4 自动控制回路
8.5 测量仪表选型
8.6 烟气排放连续监测系统（CEMS）
8.7 工业锅炉脱硫自动控制设计技术方案示例
8.7.1 130t/h供热锅炉脱硫自控和电气方案设计
8.7.2 锅炉烟气脱硫浆液制备自控设计

第9章 工业锅炉烟气湿法脱硫主要设备
9.1 脱硫增压风机
9.2 脱硫循环泵
9.3 罗茨鼓风机
9.4 喷雾喷嘴
9.4.1 喷嘴的性能
9.4.2 喷雾的覆盖率fp
9.4.3 喷嘴的固定方法
9.4.4 喷嘴的材料
9.5 除雾器
9.6 水力旋流器
9.7 真空带式过滤机
9.8 板框压滤机
9.9 离心分离机
9.10 烟气加热器
9.11 烟气挡板
9.12 烟道
9.13 管道和阀门

第10章 脱硫系统烟道设计及烟气升温
10.1 烟道设计
10.2 阻力计算
10.3 脱硫系统增压风机设计示例
10.4 增压风机风压Hzy（Pa） 和风量Qzy（m3/h）的确定
10.5 脱硫排烟加热方案

第11章 烟气脱硫防腐蚀设计及材料
11.1 烟气脱硫装置的腐蚀
11.2 腐蚀环境划分和材料选用
11.3 常用非金属防腐材料
11.4 常用金属防腐材料

第12章 锅炉烟气湿法脱硫系统调试
12.1 脱硫系统调试任务与目的
12.2 系统调试的一般规定
12.3 调试运行组织工作
12.4 系统调试
12.5 脱硫系统运行与性能测试

第13章 常用设计资料
13.1 锅炉燃煤资料及燃烧数据
13.2 蒸汽及热水、烟气的热力性质
13.3 常用化合物及脱硫剂
13.4 常用物理单位换算
13.5 烟风道异径管局部阻力系数
13.6 各国不锈耐酸钢牌号对照
13.7 常用数据
13.7.1 常用钢材的许用应力
13.7.2 常用材料的力学性能、物理性能
13.8 常用材料
13.8.1 型材
13.8.2 管材
13.8.3 钢塑复合管
13.8.4 ABS塑料管
13.8.5 板材
13.9 常用设备
参考文献

前言/序言

　　对于人类，具有如此美好的生存环境和丰富资源的地球只有一个。地球环境需要人类珍惜和保护。否则，破坏了地球的生态平衡也就是破坏了人类自己健康生活的要素。
　　保护环境维持地球的生态平衡是人类生存的需要和持续发展的需要，是人类高度文明与智慧的表现，也是人类的共同愿望和义不容辞的责任。可是随着经济的发展，大量燃料燃烧后的烟气排向大气，产生了严重的大气污染和环境问题。当前迫切需要解决和改善的重要环境问题是：
　　1．全球气候变暖
　　由于c02的大量排放，导致全球气候变暖。在过去的一个世纪里全球表面平均温度已上升0．3～0．6℃，全球海平面上升了1O～25em。目前在地球大气中的二氧化碳含量已由工业革命（1750年）之前的280ppm增加到近360ppm。1996年政府间气候变化小组发表的评估报告表明：如果世界能源消费的格局不发生根本变化，那么到2l世纪中叶，大气中的二氧化碳含量将达到560ppm，全球平均温度可能上升1．5～4℃。同时可能出现的影响和危害有：一是海平面上升；二是影响农业和自然生态系统；三是加剧洪涝、干旱及其他气象灾害；四是影响人类健康。
　　2．臭氧层破坏和损耗
　　自1985年南极上空出现臭氧层空洞以来，地球上空臭氧层被损耗的现象一直有增无减。到1994年，南极上空的破坏面积已达2400万km2。大气中的臭氧含量仅一亿分之一，分布在离地面20～30km的平流层中，它可以有效地挡住来自太阳的紫外线侵袭。有害紫外线的增加会使皮肤癌和白内障患者增加，损坏人的免疫力，使传染病增加；其次是破坏生态系统。
　　3．酸雨污染
　　酸雨，也被称为空中的死神。其是指酸性物质以湿沉降或酸性颗粒物的形式，从大气转移到地面上。酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸，主要来源于人类使用化石燃料，向大气排放了大量的二氧化硫和氮氧化物。欧洲是世界上一大酸雨区，美国和加拿大东部也是一大酸雨区。亚洲的酸雨区主要集中在东亚，其中我国南方是酸雨严重的地区。
　　酸雨，通常指pH低于5．6的降水。其危害主要表现为损害生物和自然生态系统，腐蚀建筑材料及金属结构。2008年，我国二氧化硫排放量为2321万t。我国目前每年因酸雨和二氧化硫污染，对生态环境损害和人体健康影响造成的经济损失在1100亿元人民币左右。即每吨二氧化硫造成的经济损失约4740元。
　　目前我国在用的工业锅炉有60万台左右，工业炉窑有12万台左右。年耗煤4亿t左右，约占全国煤炭消耗量的1／4。年排放二氧化硫1000万t，约占全国二氧化硫排放总量的45％。
　　目前，我国对电站锅炉、工业锅炉和炉窑都发布了烟气脱硫除尘排放标准。有GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》，GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》。此外，还有一些地方标准，如北京市发布的北京市地方标准，DB11／139-2007《锅炉污染物综合排放标准》。这表明我国已经严格按相关国家排放标准来控制电站锅炉与工业锅炉和工业炉窑烟气污染物排放。凡新建锅炉或在用锅炉和改建扩建锅炉都必须安装脱硫装置，这对控制S02污染起到了强制性作用，并推动锅炉烟气脱硫进入一个新阶段。自2001年，我国开展电站脱硫和工业锅炉脱硫以来，上了一大批脱硫项目。这对削减s02排放量收到了明显效果。在2009年，我国政府工作报告中明确公布了2008年SO2排放量比2007年下降了5．95％。
　　2009年3月6日国家环境保护部发布了《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ462-2009），更好地规范了工业锅炉脱硫工程设计。该规范适用于蒸发量≥20t／／h（14MW）或蒸发量<400t／h的燃煤热电锅炉及相当烟气量的炉窑脱硫工程。这个适用范围涵盖锅炉吨位跨度较宽，从一般的20t／h工业锅炉至相当于10万kW火力发电厂锅炉（410t／h电站锅炉）。所以在设计脱硫系统的工艺流程和自控水平时，应该区别对待。对于≤35（40）t／h的锅炉，采用相对简化的脱硫系统；对于接近410t／h的锅炉采用较完备的脱硫系统。
　　为了更好地促进工业锅炉与工业炉窑烟气脱硫，作者在总结以往工业锅炉烟气脱硫设计工作基础上，广泛收集国内外资料，编写了本书。
　　本书较系统地阐述了烟气脱硫技术设计中用到的基础理论及计算方法，锅炉烟气湿法脱硫实用技术，烟气脱硫工艺参数及自动控制，烟气脱硫防腐材料，烟气脱硫常用脱硫塔，烟气脱硫系统主要设备。此外，介绍了烟气脱硫系统的调试和脱硫工艺技术经济比较与选择。
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