1、HJ 20012010 1 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 100 MW 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。100 MW 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。GB 535 硫酸铵 GB 536 液体无水氨 GB 2440 尿素 GB 3559 农业用碳酸氢铵 GB/T 427
2、2 设备及管道绝热技术通则 GB/T 12801 生产过程安全卫生要求总则 GB 13223 火电厂大气污染物排放标准 GB 14679 空气质量 氨的测定 次氯酸钠-水杨酸分光光度法 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 16297 大气污染物综合排放标准 GB/T 23349 肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50019 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50033 建筑采光设计标准 GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 5005
3、7 建筑物防雷设计规范 GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 50116 火灾自动报警系统设计规范 GB 50160 石油化工企业设计防火规范 GB 50219 水喷雾灭火系统设计规范 GB 50222 建筑内部装修设计防火规范 GB 50229 火力发电厂与变电站设计防火规范 GB 50243 通风与空调工程施工质量验收规范 GBJ 87 工业企业噪声控制设计规范 GBZ 1 工业企业设计卫生标准 HJ 20012010 2 GBZ 2.1 工作场所有害因素职业接触限值 第 1 部分：化学有害因素 HJ 533 环境空气和废气 氨的测定 纳氏试剂分光光度法 HJ 562
4、 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/T 76 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 DL 5000 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
5、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 HG 188 工业氨水 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19901215 号）建设项目竣工环境保护验收管理办法（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
6、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。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，按式（1）计算：HJ 20012010 3 氨回收率=
7、n2211111()iiiiiXYXYXYXY2M1/M2100%（1）式中：X计算期（计算期宜为 3 d 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分数，%；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分数，%；Xi1、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；Yi1、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分数，%；n脱硫系统中存有副产物的设备数；M1氨的相对分子质量；M2硫酸铵的相对分子质量。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.
8、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 氨逃逸质量浓度 ammonia slip 脱硫系统运行时，吸收塔出口单位烟气体积（101.325 kPa、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，按式（2）计算：氧化率=112100%nnn （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 s
9、aturation crystal in absorber 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晶体的过程。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。HJ 20012010 4 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
10、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
11、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 氨逃逸质量浓度应低于 10 mg/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
12、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。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
13、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、GB 50160 和 DL/T 5196 的规定。HJ 20012010 5 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
14、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 HJ 562 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
15、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。增压原烟气工艺水氧化空气吸收剂净烟气排放吸收蒸发结晶副产物处理副产物成品蒸汽 注：1蒸发结晶只在塔外蒸发结晶工艺中配置。2锅炉引风机可以克服脱硫系统阻力时可不配置增压风机。图 1 氨法烟气脱硫工艺流程示意图
16、 HJ 20012010 6 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 吸收剂储存供给系统 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 GB 536 合格品 氨含量 99.6%HG 188 农用品 GB 3559 合格品 GB 2440 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
