氨法烟气脱硫工程通用技术规范(征求意见稿)编制说明

附件9《氨法烟气脱硫工程通用技术规范（征求意见稿）》编制说明编制组2017年6月项目名称：氨法烟气脱硫工程通用技术规范项目统一编号：2016-55承担单位：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主要起草人：刘媛、徐长香、彭溶、张军、岳涛、祁丽昉、孙丰阁、曾子平、刘应隆标准所技术管理负责人：姚芝茂技术处项目经办人：李磊目次1任务来源.................................................................................................................................12标准修订的必要性、原则和依据........................................................................................13主要工作过程.........................................................................................................................64国内外相关标准研究.............................................................................................................75同类工程现状调研...............................................................................................................166主要技术内容及说明...........................................................................................................227标准实施的环境效益及经济技术分析..............................................................................278标准实施建议.......................................................................................................................28附录A氨逃逸浓度检测方法.................................................................................................30附录B雾滴浓度检测方法（铵离子校对法）.....................................................................3211任务来源为适应国家环境保护工作需要，2016年环境保护部《关于开展2016年度国家环境保护标准项目实施工作的通知》（环办科技函〔2016〕633号）下达《火电厂烟气脱硫工程技术规范氨法》（HJ2001-2010）的修订任务，项目统一编号2016-55。按照财政部项目资金管理要求以及环境保护部、中国环境科学研究院项目管理的有关规定，中国环境科学研究院委托中国环境保护产业协会承担《火电厂烟气脱硫工程技术规范氨法》（HJ2001-2010）的修订任务，参编单位有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。2标准修订的必要性、原则和依据2.1标准修订的必要性我国大气污染属于煤烟型污染，主要来源是生活和工业用煤，主要污染物是二氧化硫、氮氧化物和颗粒物。这些污染物经过一系列物理化学变化，形成的PM2.5，是造成区域灰霾天气的重要原因之一，这也是我国京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等经济发达地区大气能见度日趋下降，灰霾天数不断增加的重要原因之一。二氧化硫、氮氧化物的大量排放还在全国范围内形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，使得我国成为继欧洲、北美之后的第三大酸雨区。2.1.1我国各行业大气污染物排放现状据全国环境统计公报，2014年全国废气中二氧化硫排放量为1974.4万吨，其中工业二氧化硫排放量为1740.4万吨；氮氧化物排放量2078.0万吨，其中工业氮氧化物排放量为1404.8万吨；全国废气中烟（粉）尘排放量1740.8万吨，其中工业烟（粉）尘排放量为1456.1万吨。近年来，我国大气污染物排放总量呈逐年递减的态势，部分污染较严重的城市空气质量有所好转，环境质量劣三级城市比例下降，但空气质量达到二级标准城市的比例却在减少。根据环境保护部发布的《2015中国环境状况公报》，2015年全国338个地级以上城市中有73城市环境空气质量达标，占21.6%，平均达标天数比例为76.7%，轻度污染天数比例为15.9%，中度污染为4.2%，重度污染为2.5%，严重污染为0.7%，可见我国的大气污染仍然十分严重。21）火电火电行业是能源消耗和大气污染物排放大户。2015年火力发电量占全国发电总量的73%，在火力发电中，90%左右为燃煤发电。根据2014年中国环境统计公报，全国共调查统计工业企业154633家，其中火电行业3288家，共排放二氧化硫683.4万吨，氮氧化物783.1万吨，烟（粉）尘235.5万吨。其中独立火电厂1908家，拥有4983台机组，共有脱硫设施3796套，脱硝设施2027套，除尘设施5301套，排放二氧化硫525.3万吨，氮氧化物670.8万吨，烟（粉）尘195.8万吨。自备电厂1380家，有2895台机组，排放二氧化硫158.1万吨，氮氧化物112.3万吨，烟（粉）尘39.7万吨。据计算，2014年火电行业二氧化碳、氮氧化物和烟尘排放总量分别占全国总排放量的39.3％、55.7％和16.2％，在各细分行业中三类污染物排放总量占比均为最高。2）工业锅炉工业锅炉指《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）适用范围以外的所有工业锅炉。锅炉是重要的能源转换设备，也是能源消费大户和重要的大气污染源。我国锅炉以燃煤为主，其中燃煤电站锅炉近年来向大容量、高参数方向快速发展，无论是生产制造还是运营管理均已接近国外先进水平；而燃煤工业锅炉保有量大、分布广、能耗高、污染重。燃煤工业锅炉污染物排放强度较大，是重要污染源，年排放烟尘、二氧化硫、氮氧化物分别约占全国排放总量的33%、27%、9%。近年来，我国出现的大范围、长时间严重雾霾天气，与燃煤工业锅炉区域高强度、低空排放的特点密切相关。工业锅炉集中在供热、冶金、造纸、建材、化工等行业，主要分布在工业和人口集中的城镇及周边等人口密集地区，以满足居民采暖和工业用热水和蒸汽的需求为主，由于工业锅炉的平均容量小，排放高度低，燃煤品质差、差异大、治理效率低，污染物排放强度高，对城市大气污染贡献率高达45%～65%，其环境影响受到重视和关注。3）石油炼制截至2015年年底，我国原油一次加工能力为7.1亿吨/年，仅次于美国为全球第二大炼油国。预计2016年全国净增炼油能力900万吨/年，总炼油能力达到7.2亿吨/年。随着石油炼制工业原油加工量的不断增加和原油品质的劣质化，导致污染物排放量居高不下，区域性大气、水污染问题日趋明显。长三角、珠三角和京津冀地区等城市群大气污染呈现明显的区域特征，SO2、NOX、挥发性有机物的污染问题尚未得到有效控制。4）钢铁工业3我国是钢铁生产大国，粗钢产量连续15年居世界第一。同时，我国钢铁行业产能过剩，落后产能占相当大的比例，污染物排放得不到有效控制。根据全国环境统计公报，2014年全国共调查统计黑色金属冶炼和压延加工3880家，其中有烧结机或球团设备的钢铁企业683家，共拥有烧结机1191台，球团设备552套。共有脱硫设施995套，脱硝设施39套，除尘设施16162套。共排放二氧化硫180.7万吨，氮氧化物56.6万吨，烟（粉）尘101.5万吨。5）有色冶金有色金属工业排放的二氧化硫浓度较高。根据前瞻产业研究院《2013-2017年中国大气污染治理行业深度调研与投资战略规划分析报告》，2011年，我国工业二氧化硫废气排放中有色冶金行业的排放量比例达6.04%。有色金属工业企业排放的废气成分非常复杂。采选工业废气含工业粉尘，冶炼废气含硫、氟、氯等，有色加工废气含硫酸、碱和油等。6）硫酸工业硫酸是十大重要工业化学品之一，广泛应用于各个工业部门。硫酸的产量常被用作衡量一个国家工业发展水平的标志。硫酸工业具有化工行业的高污染性，主要污染物包括大气污染物和水污染物，其中大气污染物主要为二氧化硫。根据中国硫酸工业协会的统计，截止到2014年底全国硫酸生产能力达1.24亿吨。其中冶炼酸占29%，硫磺制酸占46%，硫铁矿制酸占22.5%，其他制酸占2.4%。自2003年起我国硫酸产量首次超过美国成为世界第一硫酸生产大国，在随后的12年里，我国一直保持着硫酸产量世界第一的地位。2015年我国硫酸产量9673万吨，占世界总产量的36%。据不完全统计，2014年硫酸行业二氧化硫排放量7.2万吨，比2011年减排5.6万吨，占2014年全国工业二氧化硫排放量0.4%。虽然硫酸工业SO2排放量在全国排放量中所占的比例较小，但对区域环境会产生严重影响。2.1.2国家及环保主管部门的相关要求我国政府高度重视大气污染防治工作。从2011年环境保护部颁布“史上最严格的”《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），到2013年环境保护部颁布的《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》，国家针对燃煤电厂采取了严格的大气环境管理措施。2013年9月，国务院出台了《大气污染防治行动计划》。2014年9月发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》提出东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度要基本达到燃气轮机组排放限值（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓4度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3），中部地区新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。2015年12月，环境保护部、发展改革委、能源局又发布了《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》，明确到2020年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现上述超低排放要求，全国有条件的新建燃煤发电机组达到超低排放水平；并要求加快现役燃煤发电机组超低排放改造步伐，将东部地区原计划2020年前完成的超低排放改造任务提前至2017年前总体完成，中部地区力争在2018年前基本完成，西部地区在2020年前完成。2015年3月，两会通过的政府工作报告中要求加强煤炭清洁高效利用，推动燃煤电厂超低排放改造。除了燃煤电厂以外，近年来石油炼制、钢铁、有色、硫酸、焦化行业及工业锅炉等领域也相继颁布了新的大气污染物排放标准，对二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等大气污染物的约束越来越严格。对大气污染物新增量的严格控制，将倒逼产业结构的升级和企业的技术进步，从而推动我国大气环境质量不断改善。可见，以火电、石油炼制、钢铁、化工行业及工业锅炉为主的新的国家标准与文件对二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物的排放要求越来越严格，这迫切要求各脱硫工程技术规范与之适应配套，特别是氨法烟气脱硫技术因发展迟、发展快，更应及时修订规范，为新标准的执行起到积极的推动作用。2.1.3氨法烟气脱硫技术在实践中不断发展氨法脱硫是控制烟气中二氧化硫的有效手段，适用于火电、化工、石化、钢铁等行业。氨法脱硫技术经过近年来的实践应用，脱硫效率的提高、氨逃逸的控制、雾滴含量的保证、气溶胶及细微颗粒物的控制等