PDF《中华人民共和国国家环境保护标准》

HJ 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 2001-2010 火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法 Technical specifications for ammonia flue gas desulfurization projects of thermal power plant 本电子版为发布稿.

请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准. 2010-12-17 发布 2011-03-01 实施 环境保护部发布HJ 2001-2010 目次前言.II

1 适用范围.1

2 规范性引用文件.1

3 术语和定义.2

4 污染物与污染负荷.4

5 总体要求.4

6 工艺设计.5

7 主要工艺设备和材料.8

8 检测与过程控制.9

9 辅助系统.10

10 劳动安全与职业卫生.12

11 施工与验收.13

12 运行与维护.15 附录 A.17 (资料性附录)17 典型工艺流程.17 I HJ 2001-2010 前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,规范火电厂氨法烟 气脱硫工程建设,改善环境质量,制定本标准. 本标准对火电厂氨法烟气脱硫工程的设计、施工、验收、运行和维护等提出了技术要求. 本标准为首次发布. 本标准由环境保护部科技标准司组织制定. 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. 本标准由环境保护部2010年12月17日批准. 本标准自2011年3月1日起实施. 本标准由环境保护部解释. II 火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法

1 适用范围 本标准规定了火电厂氨法烟气脱硫工程的设计、施工、验收、运行和维护等技术要求. 本标准适用于100MW及以上火电机组氨法烟气脱硫工程,可作为环境影响评价、工程咨询、设计、 施工、环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据. 100MW以下机组的火电机组、工业炉窑或工业锅炉的氨法烟气脱硫工程可参照执行.

2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款.凡是未注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准. GB535 硫酸铵 GB536 液体无水氨 GB2440 尿素 GB3559 农业用碳酸氢铵 GB12801 生产过程安全卫生要求总则 GB13223 火电厂大气污染物排放标准 GB14679 空气质量 氨的测定 次氯酸钠-水杨酸分光光度法 GB16297 大气污染物综合排放标准 GB50009 建筑结构荷载规范 GB50011 建筑抗震设计规范 GB50016 建筑设计防火规范 GB50019 采暖通风与空气调节设计规范 GB50033 建筑采光设计标准 GB50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50057 建筑物防雷设计规范 GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50116 火灾自动报警系统设计规范 GB50160 石油化工企业设计防火规范 GB50219 水喷雾灭火系统设计规范 GB50222 建筑内部装修设计防火规范 GB50229 火力发电厂与变电站设计防火规范 GB50243 通风与空调工程施工质量验收规范 GB/T

4272 设备及管道绝热技术通则

1 GB/T

16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB/T

23349 肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标 GBJ87 工业企业噪声控制设计规范 GBZ

1 工业企业设计卫生标准 GBZ2.1 工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素 DL5000 火力发电厂设计技术规程 DL

5053 火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程 DL/T 748.10 火力发电厂锅炉机组检修导则 第10部分:脱硫装置检修 DL/T

808 副产硫酸铵 DL/T

986 湿法烟气脱硫工艺性能检测技术规范 DL/T

5035 火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程 DL/T

5153 火力发电厂厂用电设计技术规定 DL/T

5196 火力发电厂烟气脱硫设计技术规程 DL/T

5403 火电厂烟气脱硫工程调整试运及质量验收评定规程 HG1-88 工业氨水 HJ533 环境空气和废气 氨的测定 纳氏试剂分光光度法 HJ562 火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性催化还原法 HJ/T

75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行) HJ/T76 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法 HJ/T

179 火电厂烟气脱硫工程技术规范 石灰石/石灰-石膏法 HJ/T

255 建设项目竣工环境保护验收技术规范 火力发电厂 《危险化学品安全管理条例》 (中华人民共和国国务院令第344号) 《危险化学品生产储存建设项目安全审查办法》 (国家安全生产监督管理局、国家煤 矿安全监察局令第17号) 《建设项目(工程)竣工验收办法》 (计建设[1990]1215号) 《建设项目竣工环境保护验收管理办法》 (原国家环境保护总局令第13号)

3 术语和定义 3.1 脱硫系统 desulfurization system 脱除烟气中二氧化硫(SO2)的氨法烟气脱硫装置. 3.2 氨法烟气脱硫 ammonia flue gas desulfurization 以氨基物质作吸收剂,脱除烟气中的SO2并回收副产物(如硫酸铵等)的湿式烟气脱硫工艺.简称 氨法.

2 HJ 2001-2010 3.3 吸收剂 absorbent 脱硫系统中用于脱除SO2等有害物质的反应剂. 3.4 副产物 by-product 吸收剂与烟气中SO2等反应后生成的物质,以及对反应生成物质进一步加工形成的物质. 3.5 氨回收率 ammonia recovery rate 脱硫系统副产物中氨的量与用于脱硫的氨的量之比.以副产硫酸铵为例,按公式(1)计算: 氨回收率=

1 1 i1 i1 i2 n

1 i i2 Y X ) Y X Y (X Y X * * * * ∑ = - + *2M1/M2*100% (1) 式中: X:计算期(计算期宜为三天以上)生产的硫酸铵产品的质量,kg;

Y:计算期生产的硫酸铵产品中平均硫酸铵质量百分含量,%;

X1:计算期内投入吸收剂的总质量,kg;

Y1:投入的吸收剂含氨的质量百分含量,%;

Xi

1、Xi2:计算期期初、期末时系统中第i项设备中副产物总质量,kg;

Yi

1、Yi2: 计算期期初、 期末时系统中第i项设备中副产物中氨及铵盐折算硫酸铵的质量百分含量, %;

n:脱硫系统中存有副产物的设备数;

M1:氨的分子量;

M2:硫酸铵的分子量. 3.6 增压风机 booster fan 为克服脱硫系统的烟气阻力增加的风机. 3.7 氧化风机 oxidation fan 提供氧气(空气)用于将脱硫生成的亚硫酸(氢)铵氧化成硫酸铵的设备. 3.8 氨逃逸浓度 ammonia slip 脱硫系统运行时,吸收塔出口单位烟气体积(101.325kPa、0℃,干基,过剩空气系数1.4)中氨的 质量,一般用mg/m3 表示. 3.9 氧化率 oxidation rate 副产物中硫酸(氢)盐物质的量占亚硫酸(氢)盐及硫酸(氢)盐物质的量的总和的百分比,按公 式(2)计算: 氧化率= %

100 2

1 1 * + n n n (2) 式中: n1:副产物中硫酸(氢)盐的物质的量,mol;

n2:副产物中亚硫酸(氢)盐离子的物质的量,mol. 3.10 吸收塔内饱和结晶 saturation crystal in absorber

3 在吸收塔内,利用进口烟气的热量,使副产物溶液达到饱和并析出晶体的过程.简称塔内结晶. 3.11 吸收塔外蒸发结晶 evaporative crystal out of absorber 在吸收塔外,利用蒸汽等热源,将副产物溶液进行蒸发并析出结晶的过程.简称塔外结晶.

4 污染物与污染负荷 4.1 主要污染物与污染负荷 4.1.1 进入脱硫系统的烟气中 SO2 含量按 HJ/T

179 的规定计算. 4.1.2 进入脱硫系统的烟气中烟尘含量应不影响副产物质量及装置正常运行. 4.2 烟气条件的确定 4.2.1 新建机组建设脱硫系统时,其设计工况宜采用锅炉最大连续工况(BMCR)、燃用设计燃料时的 烟气参数.校核工况宜采用锅炉经济运行工况(ECR)、燃用最大含硫量燃料时的烟气参数. 4.2.2 现有机组建设氨法烟气脱硫系统时, 其设计工况和校核工况宜根据脱硫系统入口处实测烟气参数 结合设计参数确定,并充分考虑燃料的变化趋势. 4.2.3 烟气参数应按 GB/T

16157 测试. 4.3 SO2脱除效果 脱硫系统的 SO2 排放浓度应符合国家或地方的相关标准, 且满足排放总量的要求, 脱硫效率按 HJ/T

179 进行计算.

5 总体要求 5.1 一般规定 5.1.1 脱硫系统应根据当地吸收剂来源、副产物市场、安全环境等条件进行技术经济比较后确定. 5.1.2 脱硫系统应根据企业的规划及实际情况选择与其生产条件相适应的工艺及设备, 宜选择安全、 环保、节能的工艺和设备. 5.1.3 脱硫系统所需水、电、气、汽等公用工程宜尽量利用电厂主体工程设施. 5.1.4 脱硫系统应设置有效的安全、消防、卫生设施,控制有害物质产生与扩散. 5.1.5 新建发电机组的吸收塔设计使用寿命应不小于

30 年,现有发电机组的吸收塔设计寿命不应低于 发电机组寿命. 5.1.6 脱硫系统的设计脱硫效率应不小于 95%. 5.1.7 氨逃逸浓度应低于 10mg/m3 .氨回收率应不小于 96.5%. 5.1.8 脱硫系统应装设符合 HJ/T

76 要求的烟气排放连续监测系统(CEMS),并按照 HJ/T

75 的要求 进行连续监测. 5.1.9 烟囱的设计、建造及改造等应符合安全、环境影响环保评价的要求,并应注意考虑对脱硫系统的 影响.已建电厂建设脱硫系统时,应对现有烟囱进行检测、分析后确定改造方案.

4 HJ 2001-2010 5.2 工程构成 5.2.1 氨法烟气脱硫工程的设计对象和范围应根据工程实际进行界定.设计对象一般包括系统的工艺、 设备、土建、电气、控制、消防、暖通、给排水等;

设计范围一般包括从锅炉引风机出口烟道到烟囱进 口的所有工艺系统、公用系统和辅助系统等. 5.2.2 工艺系统包括烟气系统、吸收剂储存供给系统、吸收系统、副产物处理系统和事故排空系统等. 5.2.3 公用系统包括蒸汽系统、压缩空气系统、工艺水及循环冷却水系统等. 5.2.4 辅助系统包括电气系统、仪表及控制系统、土建、采暖通风及空调、给排水系统、消防等. 5.3 总平面布置 5.3.1 一般规定 5.3.1.1 总平面布置应符合 GB

50016、GB50160 和DL/T

5196 的规定. 5.3.1.2 副产物处理系统应结合工艺流程和场地条件因地制宜布置. 一般可布置在与吸收循环系统相对 独立的交通便利的区域,吸收循环系统与副产物处理系统间的物料可用管道输送. 5.3.1.3 副产物仓库应布置在交通顺畅的道路边,并便于自然通风. 5.3.2 交通运输 5.3.2.1 副产物处理系统及仓库之间宜设顺畅的运输通道. 5.3.2.2 当吸收剂为液氨时可以用槽罐车或管道输送,总图布置应符合 HJ562 的相关规定. 5.3.3 管线布置 5.3.3.1 管线综合布置应根据总平面布置、管内介质、施工及维护检修等因素确定,在平面及空间上应 与主体工程相协调.现有厂区的脱硫系统边界管道宜利用原有管廊敷设. 5.3.3.2 集中管廊布置时, 含有腐蚀性介质管道宜布置在下层, 公用工程管道、 电缆桥架宜布置在上层. 5.3.3.3 管线的附属构筑物(如补偿器、检查井等)应相互交错布置,避免冲突.地上管线较多时,尽 可能共架(共杆)布置. 5.3.3.4 在多层管廊上布置液氨管道时应与蒸汽管道、电缆等分层布置.单层管廊布置时,液氨管道与 蒸汽管道、电缆的布置间距应符合安全、检修等规范. 5.3.3.5 液氨罐区的配管管架应为滑动结构. 5.3.3.6 电缆敷设设计应避免腐蚀性介质接触,宜架空或采取防腐措施埋地.

6 工艺设计 6.1 工艺路线 6.1.1 氨法烟气脱硫工艺 氨法烟气脱硫工艺主要分为吸收工艺和副产物处理工艺两部分.工艺流程示意图见图 1.详细典型 的氨法烟气脱硫工艺流程参见附录 A.

5 图1氨法烟气脱硫工艺流程示意图 6.1.2 吸收工艺(副产硫酸铵) 原烟气进入吸收塔,含氨的吸收液吸收烟气中的 SO2,脱硫后的净烟气经除雾按要求排放.吸收液 吸收烟气中的 SO2 后在吸收塔的氧化池或独立的氧化设施中被氧化成硫酸铵, 所形成的硫酸铵溶液 (或 浆液)送副产物处理系统. 6.1.3 副产物处理工艺(副产硫酸铵) 副产物(硫酸铵)处理工艺可分为塔内结晶和塔外结晶两种.结晶形成的浆液经固液分离、干燥、 包装得成品硫酸铵. 6.2 吸收剂储存供给 6.2.1 吸收剂的选择与制备 6.2.1.1 吸收剂的质量宜符合表1的要求. 表1吸收剂质量要求 吸收剂 液氨 氨水 a 碳铵 尿素 宜执行标准 GB536 合格品 氨含量 99.6% HG1-88 农用品 GB3559 合格品 GB2440 农用合格品 a 可在脱硫系统水平衡允许范围内降低氨水浓度要求 6.2.1.2 吸收剂应根据来源情况及当地条件进行安全、经济、环保等综合评价后选择,并采取安全防护 措施. 6.2.1.3 使用焦化、化工等副产氨或氨水等吸收剂进行脱硫时,应保证副产物质量及系统正常运行. 6.2.1.4 使用固体吸收剂脱硫时宜设置溶解设施将其配制成水溶液使用. 6.2.2 吸收剂的储存 6.2.2.1 吸收剂储量宜满足

3 天~7 天用量,可根据输送距离远近及供应能力增减储量. 6.2.2.2 液氨通常用常温卧式罐或球罐储存,由专用槽车、管道运输.氨水为常压密封储存,用槽车或 管道运输.碳铵和尿素通常为固体,宜散料或袋装. 6.2.2.3 液氨的储存应按 HJ562 中相关规定执行. 6.3 烟气系统 6.3.1 烟气系统应考虑脱硫系统建设后烟气压力降的变化, 选择合适的烟气系统动力设备, 所配动力设

6 HJ 2001-2010 备的压力、风量等参数的选择及设备选型可参照 HJ/T

179 和DL/T

5196 的要求. 6.3.2 需设置烟气再热器时,可选择气气换热、蒸汽加热等形式. 6.3.3 烟气系统宜参照HJ/T 179要求进行防腐. 6.4 吸收系统 6.4.1 一般规定 6.4.1.1 吸收系统应能满足技术性能要求,宜选用占地少、流程短、节能低耗的工艺及设备. 6.4.1.2 吸收系统应设置事故槽(池) .当全厂采用相同的脱硫工艺系统时,宜合用一套.事故槽(池) 的容量宜不小于容积最大的吸收塔最低运行液位时的总容量. 6.4.1.3 浆液槽(池)应有防腐措施并设有防沉积或堵塞装置. 6.4.1.4 吸收液系统应减少尘、油及其它杂质进入,................