HJ 2001-2018 氨法烟气脱硫工程通用技术规范.pdf
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1、氨法烟气脱硫工程通用技术规范General technical specification of ammonia flue gas desulfurization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。2018115发布201851实施环环 境境保保 护护部部发布中 华 人 民 共 和 国 国 家 环 境 保 护 标 准HJ 20012018I目目次次前言.II1 适用范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.44 污染物与污染负荷.55 总体要求.66 工艺设计.77 主要工艺设备和材料.118 检测与过程控制.139 主要辅助工程.1410 劳动安全与职业卫生.
2、1511 施工与验收.1612 运行与维护.17附录 A(资料性附录)典型工艺流程.19附录 B(资料性附录)日常分析检测项目及检测周期.22附录 C(资料性附录)建(构)筑物重力荷载代表值计算.23附录 D(资料性附录)冬季采暖室内计算温度.24附录 E(资料性附录)氨法烟气脱硫工程运行维护管理.25附录 F(资料性附录)主要设备的检修工艺及质量要求.30II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等法律法规,防治环境污染,改善环境质量,规范氨法烟气脱硫工程的建设和运行管理,制定本标准。本标准规定了氨法烟气脱硫工程的设计、施工、验收、运行和维护的技术要求。本标准首次发
3、布于2010年,本次为首次修订。本次修订的主要内容:扩大了适用行业范围;完善补充了适用于各行业的通用技术要求,删减了仅适用于火电行业的特殊技术要求;根据技术发展情况主要调整了烟气系统、吸收系统等技术内容,补充了设备选型要求;充实了运行与维护的技术内容;完善了资料性附录。本标准由环境保护部科技标准司组织修订。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股份有限公司、北京市劳动保护科学研究所、亚太环保股份有限公司。本标准环境保护部2018年1月15日批准。本标准自2018年5月1日起实施。本标准由环境保护部解释。1氨法烟气脱硫工程通用技术规范1 适用范围本标准规定了氨法烟气脱硫工程
4、的设计、施工、验收、运行和维护等技术要求。本标准适用于氨法烟气脱硫工程,可作为建设项目环境影响评价、环境保护设施设计、施工、验收和运行管理的技术依据。本标准所提出的技术要求具有通用性,特殊性要求执行相关行业技术规范。2 规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。GB/T 150压力容器GB/T 311.1绝缘配合 第1部分:定义、原则和规则GB/T 311.2绝缘配合 第2部分:使用导则GB/T 535硫酸铵GB/T 536液体无水氨GB 4053固定式钢梯及平台安全要求GB/T 4272设备及管道绝热技术通则GB 5083生产设备安全卫
5、生设计总则GB 5749生活饮用水卫生标准GB/T 7484水质 氟化物的测定 离子选择电极法GB 8569固体化学肥料包装GB/T 8570液体无水氨的测定方法GB/T 11896水质 氯化物的测定 硝酸银滴定法GB 12348工业企业厂界噪声排放标准GB/T 12801生产过程安全卫生要求总则GB/T 13148不锈钢复合钢板焊接技术要求GB/T 15453工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定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 18218危险化学品重大危险源辨识GB 18241.1橡胶衬里 第1部分:设备防腐衬里G
6、B 18382肥料标识内容和要求GB/T 19923城市污水再生利用 工业用水水质2GB/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 50013室外给水设计规范GB 50014室外排水设计规范GB 50015建筑给水排水设计规范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 50022厂矿道路设计规范GB 50033建筑采光设计标准GB 50040动力机器基础设计规范GB 50046工业建筑防腐蚀设计规范GB 50050工业循环冷却水处理设计规范GB 50052供配电系统设计规范GB 500
7、57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/T 50064交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范GB 50065交流电气装置的接地设计规范GB 50084自动喷水灭火系统设计规范GB/T 50087工业企业噪声控制设计规范GB 50093自动化仪表工程施工及质量验收规范GB 50116火灾自动报警系统设计规范GB 50140建筑灭火器配置设计规范GB 50160石油化工企业设计防火规范GB 50187工业企业总平面设计规范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 50231机械设备安装工程施工及验收通用规范GB 5
8、0243通风与空调工程施工质量验收规范GB 50254电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB 50259电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范GB 50300建筑工程施工质量验收统一标准GB 50351储罐区防火堤设计规范GB 50489化工企业总图运输设计规范3GB 50493石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范GB/T 50655化工厂蒸汽系统设计规范GB 50974消防给水及消火栓系统技术规范GB 51245工业建筑节能设计统一标准GBJ 22厂矿道路设计规范GBZ 1工业企业设计卫生标准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GBZ 2.2工作场
9、所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素GBZ/T 194工作场所防止职业中毒卫生工程防护措施规范AQ/T 3033化工建设项目安全设计管理导则AQ 3035危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范AQ 3036危险化学品重大危险源罐区现场安全监控装备设置规范DL/T 5044电力工程直流电源系统设计技术规程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 1-88氨水HG 20652塔器设计技术规定HG/T 2451设备防腐橡胶衬里HG/T 2640玻璃鳞片施工技术条件HG/T 2784工业用亚硫酸铵HG/T 2785工业用亚硫酸氢铵HG/T 3797玻璃鳞片衬里胶泥HG
10、/T 20696玻璃钢化工设备设计规定HJ/T 75固定污染源烟气排放连续监测技术规范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 533环境空气和废气 氨的测定 纳氏试剂分光光度法JB/T 10989湿法烟气脱硫装置专用设备 除雾器JT 617汽车运输危险货物规则NB/T 47003.1钢制焊接常压容器NB/T 47041塔式容器SH/T 3007石油化工储运系统罐区设计规范SH 3047石油化工企业职业安全卫生设计规范SH/T 3053石油化工企业厂区总平面布置设计规范TSG 21固定式压力容器安全技术监察规程危险化学品安全管理条例(国务院令第591号)4危险化学品建
11、设项目安全监督管理办法(国家安全生产监督管理总局令第45号)危险化学品重大危险源监督管理规定(国家安全生产监督管理总局令第40号)3 术语和定义3.1 氨法烟气脱硫工艺 ammonia flue gas desulfurization指以氨基物质作吸收剂,脱除烟气中的SO2及其它酸性气体的湿式烟气脱硫工艺,简称氨法。3.2 脱硫工程 desulfurization project指通过吸收剂脱除烟气中SO2及其它酸性气体所需的设施、设备、组件及系统集成。3.3 吸收剂 absorbent指脱硫工程中用于脱除SO2及其它酸性气体的反应剂。3.4 吸收塔 absorber指脱硫工程中实现吸收剂与S
12、O2及其它酸性气体反应的设施。3.5 副产物 by-product指吸收剂与烟气中SO2、O2等反应后生成的物质。3.6 脱硫效率 desulfurization efficiency指由脱硫工程脱除的SO2量与未经脱硫前烟气中所含SO2量的百分比,按公式(1)计算:脱硫效率=(C1-C2)/C1100(1)式中:C1脱硫前烟气中SO2的折算浓度,mg/m3;C2脱硫后烟气中SO2的折算浓度,mg/m3。3.7 增压风机 booster fan指为克服脱硫工程产生的烟气阻力新增加的风机。3.8 氧化风机 oxidation fan指将脱硫生成的亚硫酸(氢)铵氧化成硫酸铵的风机。3.9 颗粒物
13、particle指烟气悬浮的固体和溶液的颗粒状物质总和。3.10 氨逃逸浓度 ammonia slip指脱硫工程运行时,吸收塔出口单位烟气体积(干基折算)中游离氨(以NH3分子形式存在的氨,不包括雾滴、颗粒物中的铵盐)的质量。3.11 氧化率 oxidation rate指单位体积(如1L)吸收循环液、浓缩循环液中硫酸(氢)盐摩尔数占亚硫酸(氢)盐及硫酸(氢)盐物质总摩尔数的百分比,按公式(2)计算:氧化率%100211 nnn(2)式中:5n1单位体积吸收循环液、浓缩循环液中硫酸(氢)盐的摩尔数,mol;n2单位体积吸收循环液、浓缩循环液中亚硫酸(氢)盐离子的摩尔数,mol。3.12 氨回收
14、率 ammonia recovery rate指脱硫工程副产物中氨的质量与用于脱硫的氨的质量之比。按公式(3)计算:氨回收率11i1i1i2n1ii2YX)YXY(XYX100(3)式中:X计算期(计算期宜为72h以上)生产的副产物的质量,kg;Y计算期生产的副产物中平均氨质量百分含量,%;X1计算期内投入吸收剂的总质量,kg;Y1投入的吸收剂中平均氨质量百分含量,%;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氨的质量百分含量,%;n脱硫工程中存有副产物的设备数。3.13 吸收塔内饱和结晶 sat
15、uration crystal in absorber指在吸收塔内利用烟气的热量,使副产物溶液达到饱和并析出晶体的过程,简称塔内结晶。3.14 吸收塔外蒸发结晶 evaporative crystal out of absorber指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。3.15 雾滴浓度 dripping content指脱硫后净烟气单位烟气体积(干基折算)中所携带雾滴折算成浓缩循环液的质量浓度。4 污染物与污染负荷4.1 吸收塔入口烟气适用条件:a)SO2浓度(干基折算)宜不高于30000 mg/m3;b)烟气量宜为 5 万 m3/h(干基)以上;c
16、)烟气温度宜为 80170;d)颗粒物浓度(干基折算)宜不高于50 mg/m3。4.2 氨法烟气脱硫工程主要应用领域包括:发电锅炉,工业锅炉以及烧结及球团、焦化、有色冶炼、电解铝、碳素等窑炉。4.3 新建项目脱硫工程的设计烟气量和SO2浓度宜采用最大连续工况下的数据;改扩建项目脱硫工程的设计烟气量和SO2浓度宜以实测值为基础并充分考虑变化趋势后综合确定,或通过与同类工程类比确定。4.4 应根据工程设计需要收集烟气理化性质等原始资料,主要包括以下内容:a)烟气量(正常值、最大值、最小值);6b)烟气温度及变化范围(正常值、最大值、最小值及露点温度);c)烟气中气体成分及浓度(SO2、NOX、O2
17、、SO3、HCl、HF 等);d)烟气颗粒物浓度及成分;e)烟气压力、含湿量;f)产生污染物设备情况及工作制度。5 总体要求5.1 一般规定5.1.1 新建项目的烟气脱硫工程应和主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。5.1.2 脱硫工程的布置应符合工厂总体规划。设计文件应按规定的内容和深度完成报批、批准和备案。脱硫工程建设应按国家工程项目建设规定的程序进行。5.1.3 脱硫工程 SO2排放浓度应满足国家和地方排放标准的要求。5.1.4 脱硫工程的设计应充分考虑燃料、原料及主体工程负荷的变化,提高脱硫工艺系统的适应性和可调节性。5.1.5 脱硫工程所需水、电、气、汽等公用工程宜尽量利用主体工
18、程设施。吸收剂和副产品宜设有计量装置,也可与主体工程共用。5.1.6 脱硫工程的设计、建设和运行,应采取有效的隔声、消声、绿化等降噪声的措施,噪声和振动控制的设计应符合GB/T 50087和GB 50040的规定,厂界噪声应达到GB 12348的要求。5.1.7 脱硫工程应根据烟气特点、排放要求、副产物品质要求等考虑多污染物的协同治理,并控制二次污染的产生。5.1.8 脱硫工程宜设置控制氯、有机物、颗粒物等有害物质扩散、累积的设施。5.1.9 脱硫工程烟气排放自动连续监测系统(CEMS)的设置和运行应符合HJ/T 75、HJ/T 76和地方环保部门的要求。5.1.10 脱硫工程的设计、建设和运
19、行维护应符合国家及行业有关质量、安全、卫生、消防等方面法规和标准的规定。5.2 工程构成5.2.1 脱硫工程一般包括工艺系统、公用系统和辅助工程等。5.2.2 工艺系统包括烟气系统、吸收剂系统、吸收循环系统、副产物处理系统等。5.2.3 公用系统包括工艺水系统、压缩空气系统、蒸汽系统等。5.2.4 辅助工程包括电气、建筑与结构、给排水及消防、采暖通风与空气调节、道路与绿化等。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、GB 50187、GB 50489、SH/T 3053 及相应行业的规定,并遵循以下原则:7a)工艺布局合理,烟道
20、短捷;b)交通运输便捷;c)方便施工,有利于维护检修;d)合理利用地形、地质条件;e)充分利用厂内公用设施;f)节约集约用地,工程量小,运行费用低;g)符合环境保护、消防、劳动安全和职业卫生要求。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。一般宜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 副产物处理系统的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 脱硫工程区域内道路的设计,应保证物料运输便捷、消防通道畅通、检修方便,满足场地排水的要求,并符合GBJ 22的要求。5.
21、3.2.2 脱硫工程区域内的道路宜与厂内道路形成环形路网。根据生产、消防和检修的需要,应设置行车道路、消防车通道和人行道。5.3.2.3 物料装卸区域停车位路段纵坡宜为平坡,当布置困难时,坡度宜不大于1.5%,应设足够的汽车会车、回转场地,并按行车路面要求进行硬化处理。5.3.2.4 脱硫工程密集区域的道路宜采用混凝土地面硬化等方式处理,以便于检修及清扫。5.3.2.5 副产物处理系统的厂房及仓库之间宜设顺畅的运输通道。5.3.2.6 当吸收剂为液氨时宜用槽罐车或管道输送,总平面布置还应符合 GB 50160、GB 50351、GB18218、危险化学品安全管理条例、危险化学品建设项目安全监督
22、管理办法以及相应行业的相关规定。5.3.3 管线布置5.3.3.1 脱硫工程管线布置应根据总平面布置、管道输送介质、施工维护和检修等因素确定,在平面及空间上应与主体工程相协调。5.3.3.2 管道集中布置应遵循以下原则:含有腐蚀性介质的管道布置在管架最下层,公用管道、电缆桥架依次在上层布置。5.3.3.3 管线的补偿器、检查口等应相互交错布置,避免冲突。地上管线较多时,管架宜集中布置。5.3.3.4 在多层管廊上布置液氨管道时,宜与蒸汽管道、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。双层或多层管廊布置时,宜将液氨管道布置在下层。6 工艺设计6.1
23、 一般规定86.1.1 脱硫工艺设计应采用成熟可靠、运行安全稳定、技术经济合理的工艺技术,应在满足环保管理要求的前提下,充分考虑脱硫工程长期运行的可靠性和稳定性。6.1.2 脱硫工艺参数应根据排放要求、烟气特性、运行要求、燃料/原料品质、吸收剂供应、水质情况、脱硫副产物综合利用等因素,经全面分析优化后确定。6.1.3 氨逃逸浓度小时均值应低于 3 mg/m3,氨回收率应不小于 98%。6.1.4 根据烟气性质、运行工况、烟气量及主体工程对脱硫工程的要求,脱硫工程的配置方式可选择一机一塔、多机一塔,宜采用一机一塔;当采用多机一塔时应考虑足够的检修时间、运行合理性和隔离措施。6.1.5 吸收工艺应
24、选择合适的吸收循环流程,在满足性能要求前提下选择节能、成熟可靠的工艺,宜选用塔内结晶工艺,也可选用塔外结晶。6.1.6 脱硫工程设计脱硫效率应依据国家和地方排放标准的要求确定。6.1.7 脱硫工程应设置事故排水的应急措施,脱硫工程应无生产性废水排放。6.1.8 脱硫工程应按 GB 4053 的要求设置平台和扶梯。6.2 工艺流程氨法烟气脱硫工艺流程示意图见图 1。典型氨法烟气脱硫工艺流程详见附录 A。图 1 氨法烟气脱硫工艺流程示意图6.3 烟气系统6.3.1 新建项目原烟气设计温度应采用主体工程提供的设计数值。改扩建项目原烟气设计温度宜采用吸收塔前烟气系统实测温度最大值并留有一定裕量。6.3
25、.2 当吸收塔和主体工程采用单元制配置时,宜考虑脱硫增压风机和引风机合并设置;当多个主体工程合用一座吸收塔时,宜设置脱硫增压风机。增压风机宜装设在吸收塔进口侧。6.3.3 对于设置烟气换热器的脱硫工程,加热后净烟气在烟囱入口的排烟温度应考虑烟囱防腐及环保要求。6.3.4 烟气系统挡板门应具有防止泄漏功能。6.3.5 两台及以上吸收塔合用一个烟气排放口时,每座吸收塔出口应设置检修隔离挡板门。6.3.6 脱硫吸收塔入口烟道可能接触浆液的区域及脱硫吸收塔出口至烟囱入口之间的净烟道应采用防腐9措施。6.3.7 烟道设计应满足烟道的强度、刚度和振动在允许范围内,防腐烟道应尽量减少内撑杆数量。6.3.8
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