1、1吉林省地方标准小型燃煤锅炉大气污染治理技术指南编制说明一、工作简况（一）任务来源为完善吉林省 65h/t 及以下燃煤锅炉在大气污染末端治理过程中有关技术的选取依据，同时为环境管理和环境科研以及相关行业审查类似项目的可行性提供必要的参考，2018 年5 月，吉林省质量技术监督局立项，项目号 DBXM100-2018，由吉林省环境科学研究院承担小型燃煤锅炉大气污染治理技术指南的制定工作。（二）起草单位由吉林省环境科学研究院负责起草。二、制（修）订标准的必要性和目的为贯彻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2013 年国务院发布的大气污染防治行动计划等法律法规，完善吉林省燃
2、煤锅炉在大气污染治理过程中有关技术的选取依据，同时为环境管理和环境科研以及相关行业审查类似项目的可行性提供必要的参考，制定本标准。我国是煤炭消费大国，煤炭消耗量约为 40 亿 t/a。众所周知，燃煤是大气污染的主要贡献源之一。2013 年国务院发布了大气污染防治行动计划 ，提出了十条具体措施，目前我国空气质量改善效果初显，但“达标”任务依然艰巨。因此，充分考虑我省燃煤锅炉大气污染治理的实际情况，通过技术经济和处理工艺的具体要求等方面的遴选，制定吉林省地方标准小型燃煤锅炉大气污染治理技术指南 ，势在必行。三、主要起草过程（一）研究阶段本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。本标准规
3、定了燃煤锅炉大气污染治理技术指南的术语和定义、燃煤锅炉大气污染物排放的基本要求，给出了燃煤锅炉脱硫、脱硝、除尘技术的经济比较和技术比较。本标准适用于 65h/t 及以下燃煤锅炉大气污染末端治理。2项目各阶段任务分解 起止日期1.1 起草并完成标准（包括文本、编制说明）草稿 2018 年 4 月至 2018 年 4 月1.2 组织调研、试验验证 2017 年 4 月至 2017 年 5 月1.起草阶段1.3 召开专家研讨会，研究形成标准（包括文本、编制说明）征求意见稿及相关材料，报省行业主管部门2017 年 5 月至 2017 年 6 月2.1 省行业主管部门初审后，报省质监局 2017 年 6
4、 月至 2017 年 7 月2.2 省质监局同意后，主要起草单位向有关各方征求意见（原则上不超过 2 个月） 2017 年 7 月至 2017 年 8 月2.征求意见阶段2.3 起草单位研究处理反馈的意见或建议，完成标准送审稿，报省行业主管部门 2017 年 8 月至 2017 年 9 月3.1 省行业主管部门初审后，报省质监局 2017 年 8 月至 2017 年 9 月3.2 省质监局审核后，组织审查 2017 年 9 月至 2017 年 10月3.3 起草单位根据审查意见，完成标准报批稿及相关材料，报省质监局2017 年 9 月至 2017 年 10月3.审查、报批阶段3.4 起草单位完
5、成标准宣贯解读资料，报省行业主管部门和省质监局2017 年 10 月至 2017 年 11月制定小型燃煤锅炉大气污染治理技术指南主要分为四个阶段，即：准备阶段、起草阶段、征求意见阶段、审查和发布阶段。首先成立标准制定工作组，明确工作组成员的相应分工。从我省用煤现状分析入手，在全面了解吉林省煤炭消耗现状的基础上，将火电、集中供热、水泥、钢铁冶炼和其他行业燃煤锅炉使用现状、大气污染现状及治理现状进行对比分析。同时将我省燃煤锅炉主要环境问题尤其是对其中影响较大而且最为直接的二氧化硫（SO 2）、氮氧化物（NOx）、颗粒物的主要处理工艺和方法进行遴选；充分考虑我省燃煤锅炉大气污染治理的实际情况，通过技
6、术经济和处理工艺的具体要求等方面的遴选，起草标准制定草案稿及编制说明，经专家论证并进行修改后，形成标准征求意见稿和编制说明。标准征求意见稿在征集企业、科研机构、质检机构、化工院校等建议并进行汇总意见及修改完善后，形成标准送审稿和编制说明。再通过技术审查、格式审查形成报批稿，报请吉林省质量技术监督局组织审批颁布。制定小型燃煤锅炉大气污染治理技术指南的具体过程见图 3-1。3成立标准制定工作组准备阶段第一阶段收集资料 确定技术路线并制定工作方案经专家论证并进行修改研究国家产业政策、国家地方环境法律法规标准文件及其他文献材料提交制定标准征求意见稿和编制说明1.确定制定标准的各项指标2.提交制定标准征
7、求意见草案稿和编制说明广泛征求社会各界的意见和建议汇总处理意见，编制标准送审稿及编制说明对标准草案进行技术审查和格式审查吉林省质量技术监督局组织审批颁布编制标准报批稿及编制说明并将材料上报省质监局起草阶段第二阶段征求意见阶段第三阶段审查和发布阶段第四阶段修 订修 改反馈提出修改意见图 3-1 制定标准的具体过程（二）立项阶段2018 年 7 月 12 日，吉林省环境保护厅在长春市主持召开了小型燃煤锅炉大气污染治理技术指南咨询会，会议组成了专家组（名单附后）。与会专家听取了项目承担单位对标准草案、编制说明的汇报，审阅了相关材料，经过认真讨论和质询，形成如下咨询意见：1、标准制定过程符合地方标准制
8、定工作程序的要求。2、标准的编写符合 GB/T 1.1-2009 的有关规定。3、该标准的制定将为吉林省燃煤锅炉 1045t/h 大气污染末端治理技术的选取提供依据，为环境管理提供必要的参考。44、修改建议：（1）将名称改为“燃煤锅炉 1045t/h 大气污染治理技术指南”；（2）将经济比较的内容放入资料性附录；（3）指导性意见融入技术比较表中；（4）调整标准结构，删除第 5 章。5、标准起草工作组应根据咨询会议提出的修改意见，对标准草案作进一步修改和完善，尽快形成征求意见稿，报吉林省质量技术监督局进行网上公示。（三）起草阶段姓名 分工 职务/职称 专业 所在单位 本项目中的分工王玉 组长 正
9、高级工程师 环境科学 吉林省环科院负责总体工作安排、实地考察、资料收集工作以及数据整理分析。开题报告、标准文本和编制说明的编写毕庆生 副组长 正高级工程师 能源动力 长春工程学院 负责实地考察、资料收集工作及数据整理分析，标准文本的编写田忠宝 组员 高级工程师 环境科学 辽源市辐射固体 废物管理站 负责实地考察、资料收集工作以及数据整理分析徐春妮 组员 高级工程师 环境科学 辽源市环境保护 宣传教育中心 负责实地考察、资料收集工作以及数据整理分析高婷婷 组员 工程师 环境科学 中国科学院长春应用化学研究所 负责实地考察、资料收集工作以及数据整理分析李延莉 组员 高级工程师 环境科学 吉林省环境
10、 信息中心 负责实地考察、资料收集工作以及数据整理分析段丽杰 组员 高级工程师 环境科学 吉林省环科院 负责资料收集工作刘德敏 组员 高级工程师 环境科学 吉林省环科院 负责资料收集工作刘继莉 组员 高级工程师 环境科学 吉林省环科院 负责资料收集工作陈文英 组员 高级工程师 环境科学 吉林省环科院 负责资料收集工作李东秋 组员 会计师 财务 吉林省环科院 财务审计四、制（修）订标准的原则和依据，与现行法律、法规、标准的关系目前我国还没有出台 65h/t 及以下燃煤锅炉大气污染治理技术指南 ，吉林省地方标准小型燃煤锅炉大气污染治理技术指南由吉林省环境保护厅提出并归口，符合地方标准范围要求，并在
11、吉林省范围内有普遍性，制定该标准符合国家和吉林省科技、产业和民生等政策。5五、主要条款的说明，主要技术指标、参数、试验验证的论述（一）主要技术指标1.技术分类分为脱硫技术、脱硝技术和除尘技术三类。脱硫技术、脱硝技术和除尘技术的选取具有技术成熟性和代表性，能适用于 “火电”“集中供热” “水泥”和“钢铁冶炼”等行业。2.比较方法分为技术比较和经济比较两类。技术比较应根据相关脱除在设备运行过程中的主要技术参数作为比较对象，能够为燃煤锅炉在大气污染末端治理过程中有关技术的选取提供重要依据。经济比较应根据相关脱除在设备运行过程中财务方面的核算作为比较对象，能够为环境管理和环境科研以及相关行业审查类似项
12、目的可行性提供必要的参考。（二）技术说明1.脱硫技术目前，烟气脱硫工艺按吸收剂不同，可分为钙法、钠法、氨法、镁法和海水法；按脱硫产物是否可用，可分为回收法和抛弃法；也可为湿法、干法和半干法。选用何种脱硫工艺需结合当地及企业的实际情况而定。根据调查，石灰石/石灰石膏吸收法、氧化镁法、氨法、循环流化床法技术非常成熟，在我国 65h/t 及以下燃煤锅炉烟气脱硫方面，市场占有率分别为： 5%、90%、2%、3%，具体脱硫工艺简介如下：1.1 石灰石/石灰石膏法湿法脱硫就是将煤炭燃烧后的气体通入到化学液体中，并利用化学反应将气体中的SO2 固定在液体环境中。主要采用的方法有石灰石石膏吸收法、铝法、钠碱法
13、，其中石灰石石膏吸收法脱硫效率较高，并且技术比较成熟，副产物石膏还可以作为商品出售，创造额外的经济效益，降低电厂的生产成本。鉴于石灰石石膏吸收法具有其他方法无法比优点，故我国多数电厂应用此脱硫方法。石灰石（石灰）石膏湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下：6锅炉烟气经电除尘器除尘后，通过增压风机、GGH(可选)降温后进进吸收塔。在吸收塔内烟气向上活动且被向下活动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除 SO2、SO 3、氯化氢（HCL）和铪（HF），与此同时在“强制氧化工艺”的处理下
14、反应的副产物被导进的空气氧化为石膏（CaSO 42H2O），并消耗作为吸收剂的石灰石。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，可负气体和液体得以充分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。在吸收塔中，石灰石与二氧化硫反应产生石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器（作为一级脱水设备）、浆液分配器和真空皮带脱水机。经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除雾器堵塞，二是冲洗水同时作为补充水，稳定
15、吸收塔液位。在吸收塔出口，烟气一般被冷却到 4655左右，且为水蒸气所饱和。通过 GGH 将烟气加热到 80以上，以进步烟气的抬升高度和扩散能力。最后，洁净的烟气通过烟道进进烟囱排向大气。石灰石石膏吸收法工艺流程见图 5-1。图 5-1 石灰石石膏吸收法工艺流程71.2 氧化镁法氧化镁湿法烟气脱硫工艺简单，适应性好，近年来在国内得到较为广泛的应用。工艺原理：氧化镁经过熟化反应生成氢氧化镁，制成一定浓度的氢氧化镁浆液，在吸收塔内氢氧化镁和二氧化硫反应生成亚硫酸镁，亚硫酸镁经强制氧化生成硫酸镁，分离干燥后就是固体硫酸镁。基本工艺流程如下：烟气经除尘器后进入吸收塔，经氢氧化镁浆液逆流洗涤，并吸收 S
16、O2。反应后生成的 MgSO3浆液经过稠化器、脱水装置得到含结晶水的 MgSO 3, 在干燥器中进行干燥，除去结晶水，得到固体 MgSO3，进入 MgSO3储罐，然后送至再生装置。MgSO 3集尘器中含有杂质的SO2气体送至 SO2洗涤器 。在工艺流程中，经除尘器后的部分洗涤液由洗涤液储罐送废水处理系统，经脱水装置后的液体进入浆液储罐。氧化镁湿法工艺流程见图 5-2。图 5-2 氧化镁湿法工艺流程1.3 氨法氨.硫氨湿法脱硫工艺目前已经比较成熟，主要特点是可与 SCR 等脱硝工艺共用氨供应系统。但氨法脱硫由于脱硫剂氨水来源不方便，适合在有氨水副产品的化工焦化企业使用。工艺原理如下：氨或硫酸铵在
17、吸收塔内吸收烟气中的二氧化硫三氧化硫，生成亚硫酸铵或硫酸铵，其中亚硫酸铵经氧化生成硫酸铵，经过脱水干燥后就得到固体硫酸铵。氨法脱硫工艺流程见图 5-3。8图 5-3 氨法脱硫工艺流程1.4 循环流化床法循环流化床半干法（氧化钙）是在循环流化床反应器内，以钙基物质或其它碱性物质作为吸收剂和循环床料脱除二氧化硫的方法。循环流化床烟气脱硫系统采用的是半干法脱硫，主要由以下系统组成：石灰进料系统、循环流化床脱硫净化系统、监测控制系统、电气系统、烟道系统。基本工艺流程如下：从锅炉尾部排出的含硫烟气被引入循环流化床反应器喉部，在这里与水、脱硫剂和还具有反应活性的循环干燥副产物相混合，石灰以较大的表面积散布
18、，并且在烟气的作用下贯穿整个反应器。然后进入上部筒体，烟气中的飞灰和脱硫剂不断进行翻滚、掺混，一部分生石灰则在烟气的夹带下进入旋风分离器，分离捕捉下来的颗粒则通过返料器又被送回循环流化床内，生石灰通过输送装置进入反应塔中。由于接触面积非常大，石灰和烟气中的 SO2能够充分接触，在反应器中的干燥过程中，SO 2被吸收中和。循环流化床法工艺流程见图 5-4。9图 5-4 循环流化床法工艺流程1.5 技术比较脱硫工艺的技术比较，见表5-1。表5-1 脱硫工艺的技术比较工艺 1 工艺 2 工艺 3 工艺 4比较项目 石灰石-石膏（湿法）镁法（湿法） 氨法（湿法） 循环流化床（半干法）技术成熟度 非常成
19、熟 非常成熟 非常成熟 非常成熟市场占有率（%） 5 90 2 3脱硫剂 石灰石粉 CaCO3 MgO 溶液 氨水 熟石灰粉 CaO脱硫剂来源 各地大量存在 镁矿集中在辽宁、河北、山东 氨肥厂或化肥厂 各地大量存在流程复杂性 复杂 很复杂 复杂 简单操作稳定性 好 好 好 一般能耗 能耗较大 能耗较小 故能耗居中 能耗大水耗 水蒸发量大，水耗大 水蒸发量大，水耗大 水耗一般 水耗较小脱硫效率（%） 9599 9599 9598 7585除尘效率（%） 50 50 30 无除尘能力系统阻力 系统阻力小 系统阻力小 系统阻力小 系统阻力大二次污染 无二次污染 硫酸镁如抛弃会产生二次污染 氨与二氧化
20、硫会产生气溶胶 会导致粉尘排放超标副产品处理 石膏可作为装饰板材料外销 硫酸镁可作为肥料外销 硫铵可作为肥料外销 不易利用优点 脱硫效率高，石灰石粉价格低脱硫效率高，不易结垢和堵塞，适应燃料含硫量变化燃料含硫量越高，副产品经济效益越好动转设备少，运行维护费用较低缺点 设备磨损较严重，脱硫塔易结垢、堵塞 工艺流程复杂，脱硫剂来源有局限性 化学腐蚀非常严重，脱硫剂价格贵 系统运行阻力大，操作稳定性较差101.6 经济比较在对各种脱硫工艺经济比较的过程中，投资、运行费用估算以 35 t/h 锅炉为基础，运行时间为 7000 h/a，电价按 0.5 元/kWh，水价按 2.5 元/t 计，其投资费用根
21、据脱硫厂家方案估算。在对各种脱硫工艺经济比较的过程中，投资、运行费用估算以 35 t/h 锅炉为基础，运行时间为 7000 h/a，电价按 0.5 元/kWh，水价按 2.5 元/t 计，其投资费用根据脱硫厂家方案估算。脱硫剂、水、电消耗来自脱硫厂家设计方案，没有考虑人工、维修和折旧等费用，也没有考虑副产品的收益差别。因工艺 1、2、3 脱硫装置阻力基本一致，故认为其导致的引风机电耗增加相同，并以工艺 1 为基准，计算工艺 4 相对工艺 1 所增加的电耗。脱硫工艺的经济比较，见表 5-2。表 5-2 脱硫工艺的经济比较工艺 1 工艺 2 工艺 3 工艺 4比较项目 石灰石-石膏（湿法）镁法（湿
22、法） 氨法（湿法） 循环流化床（半干法）总投估算(万元) 130175 110155 125165 120160脱硫剂耗量（t/h） 0.23 0.06 0.17 0.35脱硫剂耗费（万元/a） 40.25 42 142.8 61.2电费（万元/a） 85.5 44.5 24.5 4.9水费（万元/a） 1.8 1.6 1.7 1.3引风机、压风机、除尘增加电耗（万元/a）0 0 0 17.5占地(m 2) 220 180 180 90运行费合计（万元/a） 127.6 88.1 169 84.91.6 指导意见从投资及运行费用看，石灰石-石膏（湿法）初期投资较高，脱硫剂来源广、价格低，但脱硫剂消耗量较大，且电耗较高，与其他脱硫方式比较综合运行成本很高（发电厂除外）；镁法脱硫使用的脱硫剂来源具有一定的局限性，但初期投资低，运行成本低，系统不易结垢和堵塞，因此该脱硫技术在小型锅炉市场占有率较高；氨法脱硫适合在有氨水副产品的化工焦化等企业使用；循环流化床（半干法）系统阻力大，导致除尘器负荷增大，极易造成粉尘超标排放，同时还经常出现脱硫塔进口堵塞问题，因此该方法在应用方面并不广泛。2.脱硝技术
