火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法（征求意见稿）编制说明.pdf

附件三:火电厂烟气脱硫工程技术规范氨法（征求意见稿）编制说明火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法编制组2010 年目次1 任务来源.12 标准制定必要性.13 主要工作过程.44 国内外相关标准研究.45 同类工程现状调研.66 主要技术内容及说明.107 标准实施的环境效益及经济技术分析.318 标准实施建议.409 征求意见处理情况说明.10技术审查工作情况说明.1任务来源原国家环境保护总局办公厅关于开展2008年度国家环境保护标准制修订项目工作 的通知（环办函2008 44号）下达计划火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法，项目 序号359,统一编号1433。本标准主要起草单位：中国环境保护产业协会、江苏新世纪江南环保有限公司、国电 环境保护研究院、云南亚太环境工程设计研究有限公司。2标准制定必要性2.1 标准制定的法律依据2.1.1 国家环境保护法律、法规中华人民共和国环境保护法、大气污染防治法等国家环境保护的法律、法规。2.1.2国家环境保护部文件原国家环境保护总局环发2002 26号文燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策、环发2006 41文关于发布国家环境保护标准制修订工作管理办法的公告等。2.1.3 主要依据的国家及行业标准GB/T 1.1-2000标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写GB3095-1996环境空气质量标准GB13223-2003火电厂大气污染物排放标准2.2 编制原则、方法和依据2.2.1 编制原则制定本标准的原则是依据我国法律、法规及标准体系要求，根据我国火电厂烟气SO2 排放治理的具体情况和发展趋势，参照国外技术状况及相关标准，建立一套既符合我国国 情又能与国际接轨的氨法烟气脱硫工程的技术标准，规范我国氨法烟气脱硫工程技术的设 计、施工、验收、运行和维护等过程的行为准则，促进我国燃煤烟气脱硫工程技术进步和 可持续发展。本标准编制工作除了严格执行国家环境保护标准制修订管理办法外，还遵循如下 原贝小1）加速火电厂烟气脱硫工程技术的更新换代，贯彻产业环保政策，促进科技进步，加速推进污染物控制技术及资源节约型产品的开发。12）根据污染物排放的技术经济分析情况，合理确定火电厂氨法烟气脱硫系统的脱硫效 率、氨（回收）利用率等性能指标，着重考虑控制火电厂SO2排放总量，把控制大气污染作 为防治重点。3）从中国的国情出发，既要考虑脱硫系统的经济实用性又要有一定的先进性，参考国 内外排放标准，严格按经济规律办事，从而使制定内容与国内目前技术及管理状况相适应，使本技术标准规范切实可行。2.2.2 编制方法本标准的制定过程中，根据我国火电行业的SO2排放现状和发展趋势，充分考虑S02 减排的重要性和影响，并借鉴国外SO?控制的有益经验，制定出符合我国国情的氨法火电 厂烟气脱硫工程技术规范。根据规范内容要求，在进行多方位调查、研究、咨询、论证等工作，充分掌握基础资 料及现场使用情况后，编写本规范。调查研究范围包括火电厂SO2排放情况，国内火电厂现有氨法烟气脱硫系统设计、制 造、施工和运营现状。收集资料包括国内火电厂氨法烟气脱硫系统的运行、脱硫效率及脱硫系统出口污染物 排放状况，火电厂S02排放情况，国内外相关的法律、标准、规范。资料的收集采取现场调研与资料信函调研相结合的方式。2.2.3 编制技术依据2.2.3.1 国内火电厂氨法烟气脱硫技术状况目前国内火电厂湿式氨法烟气脱硫技术主要分两大类：空塔型技术及多层复合型脱硫 塔技术。其中空塔氨法烟气脱硫技术主要是源于TS/PS简易氨法技术和类似石灰石一石膏 法技术的两种塔型。源于TS/PS的技术大多以文氏管结合空塔为主，配套回收系统，但因气液接触不充分，运行回收率效果不佳。类似石灰石一石膏法空塔的氨法烟气脱硫技术基本延用了石灰石一石膏法的内部结 构及流程，有些作了并流、逆流等调整，但未能针对氨法的特点进行实质性的改变，运行 效果不理想。多层复合型脱硫塔技术是目前国内应用最多的也是相对成熟的氨法烟气脱硫技术，国 内已经建成有十多套多段复合型吸收塔系统。其主要特征在于塔内设置了不同功能的分段 吸收层，技术的核心是解决了氨逃逸及氧化问题。22.2.3.2 多段复合型吸收塔技术运行效果多段复合型吸收塔已应用到天津碱厂电厂（天津永利电力有限公司）、云南解化集团 热电厂、重庆中梁山煤电集团发电厂、中石化扬子石化有限公司电厂、山东众泰电力有限 公司、广西田东电厂等电厂燃煤锅炉烟气脱硫工程中，这些系统的运行表明：多段复合型 吸收塔技术在低、中、高硫煤的锅炉烟气治理上的脱硫效率都在97%以上，副产物的氧化 率在98.5%以上，氨的逃逸浓度小于lOmg/Nn?,副产硫酸铁产品品质达GB535-1995合格 品以上。可见，多段复合型吸收塔的氨回收法烟气脱硫技术成熟，是符合氨法烟气脱硫特点的 技术，能满足环保与经济运行的要求，代表了国内氨法烟气脱硫的先进技术，也是当前氨 法烟气脱硫的主导技术。因此，本标准中的相关规定以多段复合型吸收塔技术及其应用工程的具体情况为重点 参照，体现本标准的先进性与实用性。2.3 标准制定的目的环境工程技术规范是我国环境保护管理体系的重要组成部分之一，本工程技术规范主 要落实中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国大气污染防治法和火电厂大 气污染物排放标准对火电厂SO2排放的规定，规范氨法烟气脱硫工程建设，控制SO2的 排放，从而改善环境质量、保障人民的健康、促进生态和谐。氨法烟气脱硫工程是一个系统工程，主要包括设计（工艺参数的选择、设备的选型、辅助设施的配置等）、施工、验收、运行和维护等内容。本标准编制目的在于规范氨法烟 气脱硫工程建设过程，保障氨法烟气脱硫工程的健康有序地发展，促进落实中华人民共 和国环境保护法、中华人民共和国大气污染防治法、火电厂大气污染物排放标准及 其它行业大气污染物排放标准。本工程技术规范为氨法烟气脱硫工程的设计、施工、验收、运行和维护等建立一个统 一的技术指导规范，有利于促进氨法烟气脱硫工程的推广与应用，有利于环境的可持续发 展。2.4 标准制定的意义氨法烟气脱硫的脱硫剂具有挥发性，且部分氨基脱硫剂如液氨、气氨属于危险品，所 以氨法烟气脱硫需要解决一些特殊的问题，如吸收剂的安全问题、氨逃逸的控制和副产物 质量等，这些问题是影响脱硫系统的安全、稳定、经济和环保性能的关键因素。也是关系 氨法烟气脱硫系统能否正常运行的核心问题。3随着火电厂对烟气脱硫技术多元化的需求，以及氨法烟气脱硫技术的不断发展进步，该技术在火电厂也得到日益广泛地应用。然而，目前氨法烟气脱硫技术的工程能力、技术 水平参差不齐，系统的可靠性、经济性和安全性差距较大，因此，迫切需要一部有指导意 义、有针对性的工程技术规范将有关要求做具体的规定，构建技术指标、学习范例和工程 建造的规范体系，对氨法烟气脱硫工程进行指导及规范，供相关设计、施工、验收运行和 维护等以备工程生产管理使用。目前国家还没有氨法烟气脱硫方面的专门技术类规范、标准，本标准的制定将对规范 氨法烟气脱硫技术建设与运行、促进国家的烟气脱硫行业的正常发展有着重要的意义。3主要工作过程2008年初，原国家环境保护总局下达火电厂烟气脱硫工程技术规范氨法的编制任 务，中国环境保护产业协会组织相关单位及人员成立标准编制小组，确定参编单位及人员名 单。2008年12月，完成标准的开题报告和标准编制大纲。2009年1月，原国家环境保护总局科技标准司在北京主持召开了本标准的开题论证会议。在开题论证会上明确了标准的编制方向和原则，通过了编制大纲。2009年7月，完成火电厂烟气脱硫工程技术规范氨法及编制说明的初稿，经多 次讨论并征求意见，于2010年4月形成火电厂烟气脱硫工程技术规范氨法（征求意 见稿）。4国内外相关标准研究4.1 技术规范类标准4.1.1 火力发电厂烟气脱硫设计规程（DL/T5196）该规程规定了烟气脱硫系统设计的具 体要求，统一和规范火力发电厂烟气脱硫系统的设计和建设标准。该规程主要确定了脱硫系统设计中的一些共性规定，如设计工况确定、平面结构布置、主要设备（氧化风机、增压风机、泵等）配置、烟气排放方式、电气热控等方面的具体要求。本氨法标准均按上述规定执行。此外，针对不同燃煤机组的具体情况，DL/T5196规定了各自优先采用的脱硫工艺及其 对应的脱硫效率等参数（见表4.1）。表4.1燃煤机组烟气脱硫优选工艺4注：P机组装机容量；S燃煤的含硫量；R机组剩余使用年限机组种类机组情况脱硫效率优选工艺系统可利用率新机组S 2%90%湿法95%P 200MWS2%且 P75%干法、半干法老机组R 10a参照新机组规定执行R75%干法、半干法海滨电厂S90%海水法表中提及的湿法脱硫技术主要是指石灰石-石膏法，此设计规程对氨法烟气脱硫有如下 规定：“氨水洗涤法脱硫工艺应在液氨的来源以及副产物硫钱的销售途径充分落实的前提下，经过全面技术经济认为合理时，并经国家有关部门技术鉴定后，可以采用氨水洗涤法脱硫工 艺。脱硫率宜保证在90%以上。”当前，氨法烟气脱硫技术发展迅速，取得了较多的工业应用，得到了各方面的认可，其 技术水平、环境效益和经济效益等也通过了相关部门的鉴定，是一种成熟、先进的脱硫工艺。氨法烟气脱硫的吸收剂具有很高的反应活性，对煤种的适应能力强。因此本标准在参照上表 相关规定的基础上，规定了氨法烟气脱硫工艺的脱硫效率一般不小于95%,对于选择中低硫 煤为燃料的机组，脱硫后SO2浓度都将低于200mg/Nm3,对于以高硫煤为燃料的机组，其脱 硫效率可适当提高，以满足火电厂大气污染物排放标准中规定的限值要求。系统的可利 用率则遵照上表规定执行。该设计规程中关于氨法烟气脱硫的内容还有：“氨罐区应布置在通风条件良好、厂区边 缘安全地带，防火设计应满足GB50160的要求；氨水洗涤法脱硫，应根据市场条件和厂内场 地条件设置适当的硫酸筱包装及存放场地。”因此本标准的平面布置、安全、消防等内容参照了上述规定。4.1.2 火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰一石膏法（HJ/T179）该规范适用于火电厂烟气脱硫工程（石灰石一石膏法）的规划、设计、评审、采购、施工及安装、调试、验收和运行管理。本标准火电厂烟气脱硫工程技术规范氨法和HJ/T179同属于国家环境工程技术规范 体系中重点污染源治理工程技术规范的火电厂烟气脱硫工程技术规范类标准，因此可参照其 相关规定执行，尤其是施工、环境保护验收、运行与维护以及劳动安全与职业卫生等方面的 共性要求。本标准的工艺设计、设备和材料选型等除了遵照DL/T5196习惯规定外，也部分参照了5HJ/T179的有关规定，如吸收塔、氧化风机、循环泵的设置及管道材质选择等。4.2 排放标准国内外主要的关于大气污染物排放的标准规范见表4.2o表4.2国内外大气污染物排放相关条例国家和地区条例名称发布时间日本煤烟排放控制法1962年发布后三次修订德国大型火电厂条例（LCP）1983 年联邦防污染法1983 年美国洁净空气法修正案（CAAA1990）1970年发布后两次修订欧盟电厂设备采购指南（EN45510-4-10-1999）1999 年大型燃烧装置大气污染物排放限制指令（2001/80/EC）2001 年中国火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2003）2003 年大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）1996 年本标准是火电厂烟气治理工程技术规范，排放要求应执行火电厂大气污染物排放标 准（GB13223）o5同类 工程现状调研5.1广西水电集团田东电厂2 X135M W发电机组烟气脱硫工程1）工程概况广西水电集团田东电厂现有两台135MW发电机组，燃用百色地区混煤，烟气中S02 含量设计值达7684mg/Nm30该工程采用的是塔内结晶工艺的氨法烟气脱硫技术，脱硫剂 为液氨，产品为硫酸铁。设一个吸收塔，处理1#、2#发电机组锅炉的全部烟气，总烟气量 110万Nm3/h。脱硫效率按不小于95%设计。系统由烟气系统、吸收循环系统、氧化空气 系统、液氨供给系统、工业工艺水系统、副产物处理系统等组成。该脱硫系统是目前国内已建氨法烟气脱硫领域最大的工程业绩之一。该电厂从2008年6月6日开始脱硫系统的建设，2009年8月14日一次性通过168 小时试运行考核，主要经济指标达到国际先进水平。2）设计参数a、总烟气量:2x550957Nm3/h（标态，湿基,实际氧）;b、SO2含量：7684mg/Nm3（标态，干基，6%02）；C、烟气中的尘含量：130mg/Nm3（标态，湿基，6%02）；d、原烟气平均温度：141。63）工艺流程锅炉来烟气进入吸收塔与硫酸锈浆液逆流接触降温，再进入吸收段与吸收液接触，S02 被充分吸收后，经水洗、除雾器脱除夹带的液滴，净烟气经脱硫塔顶湿烟囱排放。吸收液吸收SO2后回流到氧化段，与氧化空气接触，使吸收液中的亚硫酸铁和亚硫酸 氢钱得到充分氧化。含硫酸核晶体的浆液送至硫铁工序经旋流器分级、离心机固液分离，形成湿硫铁，母 液FI脱硫系统；湿硫钱经干燥机干燥，得到水分1%的硫钱，进入包装机包装即可得到商 品硫铁。其工艺流程图见图5.1。图5.1氨法烟气脱硫工艺流程图4）运行指标田东电厂脱硫系统于2009年8月7日-8月14日整套系统进行168h满负荷试运行。各项指标优良，脱硫效率达96%以上。本次试运行过程中，主要技术经济参数如表5.1：表5.1田东电厂脱硫系统试运行考核主要技术经济指标序号 项目 单位 平均值 设计值1 脱硫效率%96.2 957序号项目单位平均值设计值2脱氮效率%303脱硫系统压力降kPa0.7 71.04塔出口 NH3含量mg/Nm30.07105氨利用率%98976nh3/s2.042.087耗电量kWh1548.2 20.521.1820.9321.02H2O,%1.00.240.080.193游离酸，%9595.695.5入口烟尘含量mg/m3161.51 16.9出口烟尘含量mg/m363.346.5除尘效率%5062.861.1液气比L/m33.7 63.7 63.7 6入口 NOx含量mg/m3441478出口 NOX含量mg/m3322346脱氮效率%28.027.6净烟气游离氨mg/m39590.03硫酸铁氮分%2020.6硫酸锭水分。/。4.51.08硫酸锭游离酸%脱硫系统 desulfurization system标准中规定采用物理或化学方法脱除烟气中二氧化硫（932）的系统为脱硫系统，本 标准中指氨法烟气脱硫系统。脱硫系统包括工艺系统、公用系统、辅助系统等。2、氨法烟气脱硫 flue gas ammon ia desulfurization氨法烟气脱硫工艺与其它脱硫工艺最根本的区别在于氨脱硫剂是挥发性物质，且氨脱硫 剂价格较高。不论是从经济性还是从环保要求来说，氨皆不能大量排放或流失到环境中去，氨法烟气脱硫技术的核心就是控制氨逃逸及气溶胶、确保氨脱硫剂及脱硫副产物皆充分回收 利用。所以，氨法不能简单地借用其它脱硫的工艺，必须有针对性地解决氨的反应、副产物 的氧化、副产物的生产等问题。本标准定义的氨法烟气脱硫是指以氨基物质作吸收剂，脱除烟气中的SO2并回收副产物（硫酸筱）的湿式烟气脱硫工艺。简称氨法。3、副产物 by-product氨法烟气脱硫以S02和NH3的反应为基础，其第一步反应：SO2+H2O+xNH3=（NH4）xH2.xSO3脱硫的中间产物为亚硫酸（氢）镂，此中间产物可用于纸浆生产等。如将亚硫（氢）镂氧化，则可生产农用硫酸铁，氧化反应如下：（NH4）xH2-xSO3+1/2O2+（2-x）NH3=（NH4）2SO4若将亚硫酸（氢）镂进行酸解等处理，可生产S02、磷酸铁、硝酸钱等产品，用硝酸 酸解反应如下：（NH4）xH2.xSO3+xHNO3=SO2t+XNH4NO3+H20可见，氨法烟气脱硫副产物中可以有较多选择，宜根据市场及工艺条件确定。113、氨（回收）利用率 ammon ia（recovery）utilization rate氨（回收）利用率用于表征氨投入脱硫系统后实际Fl收利用效果，是氨法烟气脱硫系统 关键性能指标之一，它是技术先进性、经济性、环保性的直接体现。本标准给出了氨（回I收）利用率的定义并以常用的副产硫酸铁举例给出了计算思路，其 它产品按定义参考标准给出的计算方法进行计算。4、氨逃逸浓度ammon ia slip氨逃逸浓度是指由于氨的挥发性引起，受氨投入过量等工艺和操作等因素影响，净烟气 中存在未参与吸收反应的氨，用脱硫后烟气中携带游离氨的量表示。氨逃逸浓度是氨法烟气 脱硫的重要指标，氨逃逸浓度大不仅氨（回收）利用率下降且造成二次污染。6、氧化率 oxidation rate用氧化率来表示氨法烟气脱硫后亚硫酸（氢）铁被氧化的程度。7、吸收塔内饱和结晶 saturation crystal in absorber塔内饱和结晶是氨法副产物结晶的一种主要工艺方案，在吸收塔内，利用进口烟气的 热量使吸收液在塔内喷淋过程中水分蒸发，溶液达饱和浓度并析出结晶，循环浆液送副产 物系统进行固液分离后，固体制成成品，母液同吸收系统循环使用。此工艺是直接使用原烟气热量不用外加蒸发能源，是较节能的一种方案，投资及运行 费用也较少，缺点是产品的粒径偏小。8、塔外蒸发结晶 evaporative crystal out of absorber塔外蒸发结晶是氨法副产物结晶的另一种主要工艺方案，是利用蒸汽等热源将吸收系 统产生的吸收液在蒸发系统进行蒸发结晶，结晶后的浆液送分离系统固液分离，固体制成 硫钱成品，母液同蒸发循环系统。此工艺较塔内结晶增加了蒸发结晶系统，且需消耗蒸汽等资源。其投资较塔内结晶工 艺增加约10%,运行一般增加15%以上的成本。其优势在于粒径可达0.2mm以上，产品 外观好，另外塔内的结构较简单，有利于吸收循环系统稳定运行。6.4 污染物与污染负荷火电厂排放烟气控制的污染物中所含成分很多，主要有N2、水蒸汽、82、SO2、SO3、NOx、CO、颗粒物、重金属和微量元素，如As、Hg、Ni、Mn等。根据现行的GB13223-2003 规定，火电厂排放烟气控制的污染物为SO2、NOx和烟尘3种污染物。对氨法烟气脱硫系统有关系的污染物是SO2及烟尘。标准中对SO2的计算及脱硫系统 的设计条件作了规定。12氨法烟气脱硫系统虽然有一定的除尘效率，进口烟尘浓度lOOmg/n?左右时，一般脱 硫系统除尘效率约3050%,但其除尘效率与进口的烟尘含量及烟尘的粒径分布、液气比、喷淋方式等因素有较大关系，除尘效率难以稳定。所以，不应将脱硫系统当作控制烟尘指 标的设备。况且，烟尘进入氨法烟气脱硫系统后增大了设备的磨损并影响产品的品质和设 备的正常运行。所以，为保障氨法烟气脱硫系统的可靠性，更为了使烟气排放烟尘达到排 放标准，本标准要求进入脱硫系统的烟尘含量宜已达到GB13233要求，最大不应超过 GB13223排放限值的130%。脱硫效率、S02排放是脱硫系统的基本要求，既要满足国家的相关规定又要满足地方 对脱硫的要求。需根据国家相关规定进行环境影响评价后确定对装置的排放要求，宜对进 出口的烟气条件进行界定，包括效率指标及含量指标。6.5 总体设计6.5.1 一般规定本节规定了氨法烟气脱硫系统的一般性准则和原则。6.5.1.1 标准5.1.1、5.1.2规定了氨法烟气脱硫系统选择吸收剂、副产物品种及工艺路线的条 件。氨法烟气脱硫的吸收剂可以使用氨（液氨、气氨）、氨水、碳铁及尿素等氨基物质，副 产物可以是硫酸锈、亚硫酸（氢）钱、SO2、磷酸锈、硝酸铁等。氨法烟气脱硫工艺路线由各工序的不同选择而组合成许多变化。烟气动力分有：设置脱 硫增压风机、引风机改造。净烟气加热分有：气气换热或蒸汽等再热、烟气不再热回原烟囱 排放或塔顶烟囱排放、烟气不再热通过机组冷却塔排放等。塔型有单塔和多塔之分。副产物 结晶有塔内结晶与塔外结晶之分。塔外结晶又分为一效与多效（一般为二效或三效）。还有 吸收剂、副产物的不同等等。应根据当地市场、电厂安全、周边环境等情况经过经济技术的比较后进行选择。主要氨法流程示意如图6.16.4。表6.1是主要工序工艺路线的适用范围。13挡板门 净烟气去烟囱自锅炉空气氨原烟气0,(氧化风机旋流器图6.1回烟囱排放一塔内饱和结晶流程产出泵结晶循环泵旋流器一效蒸发器一效加热器二效蒸发器二效加热器离心机干燥机图6.2回烟囱排放一塔外结晶流程14原烟气自引风机-工入口挡板空气氨氨罐冲洗水离心机吸收塔氧化风机除雾器1旋流器产出泵循环泵干燥机包装机成品硫钱图6.3塔顶排放一塔内结晶流程一效蒸发器一效加热器二效蒸发器二效加热器冲洗水自引风机原烟气 n匚 入口挡板氧化风机空气氨氨罐成品硫钱图6.4塔顶排放一塔外结晶流程表6.1主要工序工艺路线适用范围15序号工序名称工艺路线适用范围1结晶塔内饱和结晶对结晶粒径无要求，产量大塔外蒸发结晶要求结晶粒径大，产量小，有蒸汽源2塔型单塔烟气杂质少，无须烟气预洗等双塔需要进行烟气预洗涤，氧化压力高3烟气动力源设置增压风机 引风机增容增压大，场地宽裕 增压小，场地受限4蒸发结晶单效 多效场地受限制，蒸汽富裕 蒸汽消耗受限制6.5.1.2 本标准5.1.4是要求对氨法脱硫过程中可能存在的有害物质，如硫核包装过程中的 粉尘、氨储运及使用过程中的排放等要求设置有效的控制措施。6.5.1.3 本标准5.1.5对氨法脱硫系统中核心设备吸收塔的寿命作了要求，一般要求不低于 30年。但考虑现行机组有些机组本身使用寿命不足30年且需进行烟气脱硫时可根据实际 机组寿命确定吸收塔的使用寿命，以不低于发电机组寿命为准。6.5.1.4 本标准5.1.6规定的脱硫系统可用率，脱硫系统的可用率不应根据机组运行、检修 实际要求及排放总量等要求进行核算确定。6.5.1.5 本标准的5.1.7对氨法烟气脱硫的两个重要指标进行了规定。氨逃逸浓度、氨回收利用率是氨法烟气脱硫系统的重要指标，氨逃逸浓度是表征未参 与脱硫反应的氨的量，氨（回收）利用率是表征氨逃逸及钱盐气溶胶等氨流失程度的一个 指标。氨流失不仅影响系统的经济性，还造成二次污染。综合了国内外氨法烟气脱硫技术 的现状及环保要求，本标准确定氨逃逸浓度应低于lOmg/n?、氨（回收）利用率为不少于 97%。651.6标准5.1.8规定了烟囱设计的原则。选用湿烟囱型式时，因净烟气湿含量较高，排 过程中会有冷凝水产生，须对其慎重选择防腐方案及排放方案。6.5.2 工程项目构成6.5.2.1 本标准的521.1对氨法烟气脱硫设计对象和设计范围进行了界定。设计对象应根据工程实际界定；设计范围则应根据氨法烟气脱硫的具体工艺流程并结合 工艺系统、公用系统和辅助系统的具体设计要求界定。6.S.2.2 标准522规定了脱硫工程应根据工程的承建方式等实际情况来确定工程项目的范 围。6.5.3 总平面布置6.5.3.1 一般规定标准要求总平面布置应按GB50016、GB50160和DL/T5196执行。5.3.1.2规定了氨法烟气 16脱硫系统布置要满足生产、环境、安全、卫生的要求，这是针对氨法烟气脱硫剂的特性提出 的，特别是用到气氨、液氨时要严格按相关消防一、安全及职业卫生的要求执行。脱硫系统的布置应注意氨法脱硫的特点，氨法脱硫过程既有物理变化又有化学反应，具 有化工生产的一些特点，宜参考化工系统设计的规范，如体现“工厂布置一体化、生产装置 露天化、建（构）筑物轻型化、公用工程社会化、引进技术国产化”的“五化”设计原则等。为防止液氨泄露后向周边扩散带来的不良影响，标准531.5规定吸收剂为液氨时，液 氨贮存区地坪宜低于周围道路标高。6.5.3.2 交通运输标准强调用液氨时道路运输设计方面的要求。6.6 工艺设计6.6.1 一般规定6.6.1.1 本节主要规定脱硫系统设置的一般规定，规定了系统的设计裕量。6.6.1.2 为增强脱硫系统的稳定性和安全性，标准6.L2提出系统应设置事故池（槽）、围堰、地坑等事故排空系统。6.6.1.3 氨法烟气脱硫系统应能适应锅炉负荷的变化，标准6.L3对此提出具体要求。6.6.2 工艺路线6.6.2.1 氨法烟气脱硫工艺路线6.6.2.1.1 本节主要规定了系统的流程及组成。氨法烟气脱硫工艺能实现SO2的高效脱除，并可将其充分回收转化为高价值的农用化 肥，因此该工艺可分为吸收和副产物处理两部分，具体则由烟气系统、吸收循环系统、氧 化空气系统、副产物处理系统、吸收剂储存供给系统、自控及在线监测系统等组成。其一般流程是：锅炉引风机来的原烟气直接进吸收塔（或通过脱硫系统增压风机增压 后进吸收塔），加氨后的吸收液循环吸收烟气中的S02,生成亚硫酸（氢）钱，脱硫后的 烟气成为净烟气按符合要求的方式排放。吸收生成的亚硫酸（氢）镂在吸收塔的氧化池（或单独的氧化设备）中用氧化风机来 的空气氧化成硫酸铁。生成的硫酸筱可利用原烟气的热量在吸收塔内进行蒸发形成结晶，或将硫酸铁溶液送 专门的蒸发结晶系统用蒸汽的热量进行蒸发形成结晶。含结晶的浆液经固液分离、干燥、包装得成品硫酸钱。176.6.2.1.2 吸收工艺路线（副产硫酸铁）氨法烟气脱硫工艺的脱硫剂氨具有一定的挥发性，且部分氨基脱硫剂如液氨、气氨、氨水等具有一定危险性，因此使用时应按国家相应规范及本标准要求采取专门防护措施。吸收系统的工艺路线包括SO?的吸收、亚硫酸铁的氧化等过程。其中吸收过程需在较 低温度下进行才能保证吸收反应的活性，因此烟气进入吸收塔需降温至70以下再用加氨 后的吸收液循环吸收烟气中的SO2。如采用多段复合型吸收塔技术，吸收SO2生成的亚硫 酸镂在吸收塔的氧化池被压缩空气强制氧化成硫酸锈溶液；如采用其它工艺，可在单独设 置的氧化设备内实现亚硫酸铁的氧化。氧化后的硫酸锈溶液可采取塔内结晶或塔外结晶的工艺进行硫酸筱结晶，形成含有硫 酸筱晶体的浆液后，再经进一步处理生成合格产品。对于塔内结晶工艺而言，如烟气温度较低（100）,则其蒸发能力较差，不能形成 符合要求的硫酸铁晶体料浆；同时烟气中含尘量对塔内结晶的影响较大，如烟尘含量过高，会阻碍晶体的形成，相关设备的磨蚀也较严重。因此本标准提出：烟气温度大于100,烟气S02大于1500mg/m3（标态），进吸收塔烟气含尘量小于 200mg/n?（标态）时，可采取塔内结晶工艺；烟气温度小于100,烟气SO2小于1500mg/m3（标态），进吸收塔烟气含尘量大于200 mg/n?（标态）或对硫酸筱结晶粒径有特殊要求时，可采取塔外蒸发结晶工艺。6.6.2.1.3 副产物处理工艺路线（副产硫酸钱）副产物处理工艺路线可分为塔内结晶和塔外结晶，两者最主要区别就在于不同的热 源。塔内结晶是利用原烟气热量在脱硫塔内实现溶液的浓缩提浓，塔外结晶是利用高温蒸 汽为热源结合单独设置的蒸发设备使结晶析出。析出结晶后的硫酸镀料浆经固液分离得 到湿物料中间产品，母液同吸收系统进行再结晶，湿物料产品进干燥系统干燥成含水符合 要求的干物料，干物料经包装得最终产品。氨法烟气脱硫具有较大的灵活性，可根据需求，将吸收中间产物进行酸解生成SO2 气体及相应的铁盐，进行处理后得相应的产品。6.6.3 烟气系统本节主要参考HJ/T179、DL/T5196对烟气系统的要求，结合近年来脱硫技术及设备的 发展情况，提出了氨法烟气脱硫系统中烟气系统应遵循的规范。本节的烟气系统主要包括增压风机、再热器、烟道、挡板门等。6.6.4吸收系统186.6.4.1 一般规定6.6.4.1.1 标准641.1要求吸收系统应能满足技术性能要求，并首选占地少、流程短、运行经 济可靠的工艺及设备。吸收系统流程根据不同的工艺而不同。根据塔型分类有：单塔型、预洗塔与主吸收塔分 列的双塔型、氧化塔与吸收塔分列的双塔型等等。根据吸收段分段分类有一段多喷淋层和多 段多喷淋层之分。多段复合型单塔工艺从占地、投资、流程、运行等方面皆较优越，应作为 首选。6.6.4.1.2 标准641.6对烟尘等杂质对氨法烟气脱硫系统的影响处置进行了要求。原烟气中的尘进入脱硫系统后将被吸收液洗涤除去一部分。为生产合格的副产物，对进 口烟尘应有一定的要求。如果超过此要求需采取分离措施，但这样会形成脱硫尘泥的二次污 染，脱硫尘泥含有一定的副产物，既造成氨损失且处置也困难，需妥善解决。所以，应提倡 提高锅炉除尘设备的效果来保证氨法烟气脱硫系统正常运行。吸收液中尘的粒径一般在1pm以下，吸收液除尘的设备应针对性进行长周期试验后使 用。6.6.42吸收塔6.6.4.2.1吸收塔的液气比根据所采用的工艺方案不同有较大的差别，本标准的氨法指湿式脱 硫工艺的氨法，所以吸收液的洗涤要有一定的量和停留时间。同时，确定液气比可以与目前 市场上有所应用的基本不回收副产物的简易氨法进行区别。本标准6.421根据目前氨法的技 术状况，确定液气比为IL/n?,喷淋层应不少于2层。6.6A.2.2氨法吸收塔的压力降一般在600 Pa1100 Pa,标准6.422将此参数定为1000 Pa。6.6.4.2.3标准6.423将除雾器出口的雾滴量根据目前除雾器的性能及湿法脱硫的一般要求 定为不小于75mg/n?。6.6.4.2 A标准642.4规定了吸收塔的设计须关注的两个重点：脱硫效率及氨逃逸浓度。脱硫 效率是脱硫系统的根本目的，氨逃逸浓度是氨法的关键性指标。6.6.4.3 吸收循环泵吸收循环泵是脱硫系统的核心设备之一。本节根据氨法烟气脱硫工艺的具体特点对吸收 循环泵的配置、可靠性作了要求。6.6.4.4 氧化风机6.6.4.4.1 目前氨法烟气脱硫系统中氧化风机使用的压力一般范围在0.05MPa0.3MPa之间。据此，标准644.1规定氧化风机的型式主要是罗茨风机、活塞或螺杆式压缩机。196.6.4A.2氧化率的高低直接影响到副产物的品质和氨（回I收）利用率，因此标准6A.4.2 目的在于要求氧化风机的设置应保证氧化充分。6.6.4.5 管道本节规定了管道设计要求。管道设计重点是材质、管径、布置、阀门的选型。6.6.5 副产物处理系统6.6.5.1 一般规定本节是对副产物品种、工艺路线、布置及设备配置作了原则性规范。氨法烟气脱硫的副产物可以是亚硫酸（氢）铁、硫酸筱、SO2、磷酸锈、硝酸筱等。具 体选定副产物及其品质应根据市场要求确定。一般通过强制氧化将脱硫反应的中间产物亚硫 酸（氢）镂氧化为硫酸镂后生产市场容量较大的硫酸锈化肥。若副产硫酸铉化肥，一般直接生产成符合国家标准或行业标准的固体成品。也可与用户 合作将湿物料甚至溶液送用户生产线生产复合肥等最终产品，此类副产物质量标准可直接与 用户商定。副产物生产是固液分离及粉料干燥、运输、包装的过程，这些过程影响因素较多，须定 期维护。副产物系统及设备生产能力应注意相互衔接及一定的操作弹性。6.6.5.2 脱硫是环保项目，副产物的品质受烟气、脱硫剂、脱硫工艺的影响大，氨法烟气脱 硫副产物应采取灵活的标准，应因地制宜，确保副产物正常销售。这是标准651.1规定的选 择副产物品种及质量等级、确定工艺路线的原则。6.6.5.3 标准651.3对副产硫酸锭标准进行了规定，提倡采用更高的标准。副产固体硫酸铁应 达到DL/T808要求、提倡执行GB535农用合格品以上标准。6.6.5.4 副产物结晶本节对副产物结晶方案的选择作了规定。副产物结晶的工艺主要有塔内结晶和塔外结晶。塔内结晶目前成熟的技术是吸收液在喷淋过程中与热烟气接触进行热量的传递，吸收液 的水分蒸发，硫酸锈达过饱和后形成结晶，其结晶粒径在0.1mm左右。塔外结晶需消耗额外 的能源，一般使用蒸汽将吸收液蒸发后结晶，其结晶粒径可达0.2mm。塔外结晶按二次蒸发利用情况分为：1）单效蒸发（溶液在蒸发器内蒸发时，所产生的 二次蒸汽不再利用）；2）多效蒸发（前一效蒸发器所产生的二次蒸汽作为下一效蒸发器的 热源。在多效蒸发中，效数等于二次蒸汽利用次数加1）。是否采用多效蒸发是和效间损失以及总温差有关系的。1）传热温度差的限制：除传热 20温度差的限制外，加热蒸气压力和冷凝器的真空度也都有一定的限制。随效数增加，各效传 热温度差损失之和增大。如果效数过多，则蒸发操作无法完成。2）设备费用的限制：对一 定的蒸发任务，所需传热面积的增加，即设备费的增加比效数增加得要快，生蒸气经济性提 高的幅度随效数增加而减小。如果在设备的折旧年限内，再增加一效后节约的蒸气费用不足 以抵消其设备投资时，则不能再增加效数。所以本标准推荐在蒸发结晶流程中使用多效蒸发流程。6.6.5.5 固液分离本节对固液分离作了要求，包括流程、设备配置的选用原则。为了减少干燥能耗，固液分离后进入干燥系统的物料要求水分越低越好。结合目前分离 设备的能力，本标准将硫酸铁进干燥系统的水分上限定为5%。6.6.5.6 干燥本节规范了干燥机选择、热源选择及对干燥尾气的要求。常用的干燥机有滚筒干燥机、振动床干燥机、气流干燥机、闪蒸干燥机等，需根据物料 特性综合能耗、安装条件等进行选择。干燥热源可以是锅炉预热器出来的热风或蒸汽，而不推荐使用原烟气作干燥热源。原烟 气中含S02及SO3,烟气露点高，在换热过程中会有酸性液体冷凝，堵塞并腐蚀设备或使干 燥困难。6.6.5.7 包装本节对包装机选型及包装扬尘作了规定。包装成品的标准应执行国家对产品包装的规范，特殊情况可与用户商定包装标准。包装的扬尘不仅造成氨流失且造成环境污染，本标准要求配置相应的收尘系统控制扬 尘。6.6.6 吸收剂储存供给系统6.6.6.1 标准661规定了氨法烟气脱硫吸收剂的种类，明确了吸收剂质量要求应参照的规范 标准。6.6.6.2 氮法可以使用工业副产氨或氨水进行脱硫，以废治废。但一些灰渣、有机物、金属 等杂质的带入不仅可能影响脱硫、结晶、氧化等过程，还可能影响副产物的品质。所以标准 661.3要求使用这类副产氨和废氨时应分析其成分，并采取相应措施。6.6.6.3 吸收剂的储存本节对液氨贮存系统作了规定。液氨是危险品，液氨的贮存设备是压力容器，所以液氨 21罐区的设备及管道皆应纳入特种设备管理，按国家相应规定执行。6.6.7 二次污染物控制措施6.6.7.1 氨法烟气脱硫技术副产物皆应加工成合格产品销售，不应向脱硫系统外排放有害物 质，正常生产时无废水排放，事故状态应有事故收集系统收集事故液，等事故处理完毕回 系统使用。为管理维护方便，标准6.7.1规定脱硫系统的生活污水宜与电厂原生活污水排 放系统相统一。6.6.7.2 标准672是为了减少对环境的危害、保护人民的身心健康，规定氨法烟气脱硫工 程的设计、建设应采取有效的隔声、消声、绿化等降低噪声的措施。在运行中不仅要保证 厂界噪声和振动不超标，还要保证现场工作人员的职业健康。6.6.73标准673要求按相关标准控制氨厂区及厂界环境中氨、SO2、烟尘等浓度。厂区及 厂界环境中氨、SO2、尘等浓度的要求也是贯彻国家环境、卫生要求而确定的指标。氨的 贮运、使用，脱硫过程氧化等工序能力及控制，干燥包装工序的尘的控制是这几个有害成 分的重要污染源，应从设计、操作、管理等方面减少或杜绝有害物质的排放。6.7主要工艺设备和材料6.7.1 一般规定6.7.1.1 标准7.1.1和7.1.3规定了材料选择的基本原则，首先工艺设备配置应留有一定的裕 量，还需满足氨法烟气脱硫特定工艺的具体要求，在此基础上还需考虑制造维修的便捷性。另外，选材还需结合设备使用寿命、检修周期、停产损失、设备检修与保护费用等因素综 合考虑。6.7.1.2 氨法烟气脱硫工艺的吸收液具有一定的腐蚀性，在含有结晶时还具有磨损性，此外 由于氯离子的存在还会导致氯离子腐蚀。标准7.1.4据此规定吸收液接触部位的材质应充 分考虑介质的腐蚀磨损特性。67L3HJ/T179中对合金材料，有机材料，泥、砂浆和混凝土等无机材料都有了具体规定，本标准可参照执行。6.7.2 材料选择本节主要参考HJ/T179的要求，并结合氨法烟气脱硫的具体工艺特点，提出了氨法烟气 脱硫工程中材料选择主要遵循的原则。6.7.2.1 标准721要求吸收塔的材质参考烟气脱硫行业的使用情况进行选择，但要充分考虑 氨法过程中不同介质条件下的使用寿命。因玻璃钢制作过程中人为因素较大，质量不稳定，所以