(3.1)--《工业锅炉烟气治理工程技术规范（征求意见稿）》编制说明.pdf

附件 2工业锅炉烟气治理工程技术规范（征求意见稿）编制说明II目次1任务来源.12标准编制的必要性.12.1我国各地对锅炉大气污染物排放限值的要求趋严.12.2锅炉烟气污染防治技术进步的要求.22.3工程技术规范完善与环境管理的要求.33主要工作过程.43.1编制组成立.43.2开题论证.43.3调研过程及成果.44国内外有关情况和发展趋势.54.1我国工业锅炉大气污染管理要求.54.2国内排放标准变化趋势.54.3国外工业锅炉排放限值.64.4国内外工业锅炉烟气污染防治技术.64.5我国的环境工程设计规程和规范现状.75工业锅炉烟气治理已有主要技术的调研.75.1NOx控制技术.75.2颗粒物控制技术.85.3SO2控制技术.95.4工业锅炉烟气治理控制技术比较.115.5工业锅炉烟气治理设计参数调查.135.6工业锅炉烟气治理设施运行情况调查.135.7典型工程案例.146主要技术内容及说明.156.1 标准适用范围.166.2 规范性引用文件的说明.166.3 术语与定义.166.4 污染物与污染物负荷.166.5 总体要求.176.6 工艺设计.176.7 主要工艺设备和材料.206.8 检测与过程控制.206.9 主要辅助工程.206.10 劳动安全与职业卫生.206.11 工程施工与验收.206.12 运行与维护.216.13 附录.211工业锅炉烟气治理工程技术规范编制说明工业锅炉烟气治理工程技术规范编制说明1任务来源根据国家原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2016633 号）的要求，由中国环境保护产业协会、浙江天蓝环保技术股份有限公司、生态环境部华南环境科学研究所、北京利德衡环保工程有限公司作为项目承担单位，承担工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 462-2009）（项目统一编号：2016-56）标准项目的修订工作。根据生态环境部的统一安排，2017 年 9 月 6 日在北京召开了项目的开题报告论证会，根据开题报告论证会专家组的意见，将该标准名称更改为：工业锅炉烟气治理工程技术规范。由于标准内容调整，标准涉及面扩大，工作量增大，增加协作单位三家：浙江大学环境技术研究所、北京市劳动保护科学研究所、福建永恒能源管理有限公司。2标准编制的必要性2.1我国各地对锅炉大气污染物排放限值的要求趋严随着近年来大中城市“雾霾”状况频发，对改善大气环境的呼声日益高涨，一系列旨在改善大气环境质量的法规和文件密集修订与发布。这些标准与文件的发布与实施，对锅炉烟气治理工程提出了更高的要求，有必要对锅炉烟气治理工程制订相应技术规范。工业锅炉烟气中的主要污染因子：二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和颗粒物等，是影响大气环境的主要因素之一，烟气中 SO2、NOx和颗粒物不能稳定达标排放的工业锅炉，均应改建或新建配套的脱硫、脱硝、除尘设施。锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2014)中对烟气污染物的排放限值与 GB13271-2001 排放限值相比更加严格，特别是 2014 版排放标准中还增加了锅炉烟气 NOx允许排放浓度限值这一指标，主要排放浓度限值见表 1，同时我国也发布了部分地方锅炉大气污染物排放限值标准，各标准的燃煤、燃油、燃气锅炉烟气排放限值对比见表 2、表 3 和表 4。因此，原来基于 GB13271-2001 版排放标准制订的工程技术规范均宜作相应的调整。表 1 锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2014)主要排放限值实施日期适用范围排放浓度限值，mg/m3SO2NOx颗粒物2014 年 7 月 1 日新建燃煤锅炉300300502014 年 7 月 1 日新建燃油锅炉200250302014 年 7 月 1 日新建燃气锅炉50200202016 年 7 月 1 日在用燃煤锅炉400400802016 年 7 月 1 日在用燃油锅炉300400602016 年 7 月 1 日在用燃气锅炉100400302016 年 7 月 1 日燃煤锅炉特别排放限值200200302016 年 7 月 1 日燃油锅炉特别排放限值100200302016 年 7 月 1 日燃气锅炉特别排放限值50150202表 2燃煤锅炉主要大气污染物排放浓度限值对比标准号标准类别排放浓度限值，mg/m3SO2NOx颗粒物GB 13271-2014国家20055030040030200DB 37/2374-2018山东3520050300520DB 31/387-2018上海1020501501020DB 11/139-2015北京502001504002030DB 12/151-2016天津10020020040030DB 44/765-2019广东2003002003003050DB 61/1226-2018陕西35100502001030DB 37/2374-2018山东3520050300520表 3燃油锅炉主要大气污染物排放浓度限值对比标准号标准类别排放浓度限值，mg/m3SO2NOx颗粒物GB 13271-2014国家1003002004003060DB 37/2374-2018山东3510050200520DB 31/387-2018上海1020501501020DB 11/139-2015北京102030150510DB 12/151-2016天津208015010DB 44/765-2019广东1002002002502030DB 61/1226-2018陕西2050150510DB 37/2374-2018山东3510050250520表 4燃气锅炉主要大气污染物排放浓度限值对比标准号标准类别排放浓度限值，mg/m3SO2NOx颗粒物GB 13271-2014国家501001504002030DB 37/2374-2018山东355050200510DB 31/387-2018上海1020501501020DB 11/139-2015北京102030150510DB 12/151-2016天津208015010DB 44/765-2019广东5015020020DB 61/1226-2018陕西205080510DB 37/2374-2018山东3550502005102.2锅炉烟气污染防治技术进步的要求根据 2015 年北京市的调查结论，北京市中小型燃煤锅炉大多采用简易湿法脱硫除尘一体化技术，除尘效率 90%左右、脱硫效率约 50%（全部使用低硫燃料）、脱硝效率不足 10%，在运行状况良好的情况下可基本满足颗粒物30mg/m3、SO250mg/m3的排放要求，而在脱硝3方面，北京市中小型燃煤锅炉几乎都未安装脱硝装置，NOx以直排为主。北京市大型燃煤锅炉的烟气净化技术以袋式除尘、钠碱法/钙法脱硫、选择性催化还原法脱硝（SCR）等为主。袋式除尘器除尘效率高，达 99.8%以上；脱硫装置自动投加脱硫剂，脱硫效率达到 90%以上；SCR 脱硝装置投运时脱硝效率在 50%以上，但由于催化剂的温度窗口问题，无法保证较高的投运率。北京市大型燃煤锅炉的颗粒物及 SO2排放浓度能够达到北京市锅炉大气污染物排放标准的要求，少数安装 SCR 脱硝装置且经改造的，其 NOx排放浓度能够达标，NOx的排放尚需进一步加强治理。根据广东省环保部门 2015 年的调查结论，广东省有颗粒物治理措施的工业锅炉颗粒物平均治理效率为 61%，其颗粒物排放量占全省锅炉烟气颗粒物排放总量的 7%；有 SO2治理措施的工业锅炉其平均脱硫效率为 53%，其 SO2排放量占全省锅炉烟气 SO2排放总量的 4%；有NOx治理措施的工业锅炉其平均脱硝效率为 67%，其 NOx排放量占全省锅炉烟气 NOx排放总量的 58%。广东省仍有 70%的燃煤工业锅炉颗粒物排放浓度高于 80mg/m3，40%的燃煤工业锅炉治理后的 SO2排放浓度高于 300mg/m3，约 30%的燃煤工业锅炉 NOx排放浓度高于 300mg/m3。燃油与燃气工业锅炉的烟气排放指标比较理想，基本上都能达到锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2014)的要求。从调研情况来看工业锅炉种类和数量繁多，但平均容量小，烟气排放口高度低，燃料品质和种类差异大、烟气污染物治理效率较低，工业锅炉在钢铁、化工、造纸、制药、纺织、冶炼、供暖等生产生活过程中都有使用，管理难度大。工业锅炉烟气污染物的初始排放浓度差别大，相对应的防治技术种类众多、治理与实际运行状况参差不齐，总体来说防治技术相对比较薄弱，实际的污染物排放浓度也有较大的差异，工业锅炉烟气治理工程的技术还需进一步规范。2.3工程技术规范完善与环境管理的要求2.3.1现行的工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 462-2009），自 2009年发布实施以来，相关的环保政策、技术内容和编制依据等都发生了较大的变化，该标准与当前的环境管理要求有所冲突，主要表现为：a）工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 462-2009）是基于 GB13271-2001 版排放标准制订的，随着锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2014)版的发布并实施以及钢铁、水泥等行业的炉窑大气污染物排放标准也相继发布并实施，HJ462-2009 中的部分内容已不能满足这些新的排放标准要求；b）工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 462-2009）只针对 SO2一个污染因子，且只针对部分的湿法烟气脱硫技术，应用范围受到了限制；c）按锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2014)版的要求，对工业锅炉烟气污染物中除了 SO2需控制外，还需同步控制烟气中的 NOx与颗粒物的排放浓度，且目前尚无有关工业锅炉烟气中的 SO2、NOx和颗粒物等多污染物治理的工程技术规范。2.3.2工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 462-2009）适用的锅炉容量范围与锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2014)和火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)两个标准对锅炉容量的划分不一致。HJ 462 自 2009 年发布并实施后，国家又相继发布了一些工程技术规范，如电除尘工程通用技术规范（HJ 2028-2013）、袋式除尘工程通用技术规范（HJ 2020-2012）、烟气循环流化床法脱硫工程通用技术规范（HJ 178-2018）、石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工程通用技术规范（HJ 179-2018）、氨法烟气脱硫工程通用技术规范（HJ 2001-2018）、火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性催化还原法（HJ 562-2010）和火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性非催化还原法（HJ 563-2010）等，这些技术规范的适用范围部分与 HJ 462-2009 存在交叉重叠情况。42.3.3按照国家环境保护标准制修订工作管理办法（国环规科技20171 号）的有关要求，以及国家环境保护标准项目任务书的总体任务要求，在国家可持续发展战略指导下制订本标准，对工业锅炉烟气治理工程在技术上加以规范，可作为工业锅炉烟气治理工程建设项目的设计、施工、验收和运行维护的技术依据，促使工业锅炉烟气治理工程长期、高效、稳定地运行，为大气环境的持续改善提供技术支持。本标准的编制可作为引导、约束、协调经济社会行为主体的行为准则和调控手段之一。3主要工作过程3.1编制组成立2016 年 4 月中国环境保护产业协会会同浙江天蓝环保技术股份有限公司、生态环境部华南环境科学研究所、北京利德衡环保工程有限公司与中国环境科学研究院签订了工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 462-2009）修订编制合同，成立了编制组，填报了计划任务书，签订了任务合同书。3.2开题论证2016 年 10 月编制组初步编制完成了 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ462-2009）修订的开题报告。但随着生态环境部（原环境保护部）科技标准司对标准系列界限的调整，要求将本次待修订的标准调整为污染源类的工程技术规范。标准编制组按此要求再次展开前期数据的调研，并重新编制开题报告。2017 年 9 月 6 日生态环境部（原环境保护部）科技标准司组织召开了 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 462-2009）修订开题报告专家论证会，与会专家充分听取了标准编制组关于标准修订的必要性、适用范围、重点修订内容等的汇报，经专家质询与讨论，形成如下意见：a）将该标准名称更改为：工业锅炉烟气治理工程技术规范；b）强化不同燃料工业锅炉排放特征和控制技术的分析。3.3调研过程及成果3.3.12016 年 5 月到 9 月各编制单位分头对主要环保治理单位的湿法烟气脱硫工艺进行了调研，收集到了 2015 年的部分环境公报数据，2016 年 10 完成了第一稿开题报告。3.3.22016 年年底原环境保护部科技标准司较大幅度的调整了标准界限，将本标准调整为污染源类工程技术规范，由于标准覆盖范围大幅增加，原有编制单位力量不足，经请示新增了三家编制单位。3.3.32017 年 3 月到 6 月，各编制单位对新增的各污染物防治技术进行了工程案例和适用范围等的调查，于 2017 年 9 月形成了第二稿开题报告，交由专家评审。3.3.42017 年 10 月起根据开题报告评审会的专家意见，编制组对不同燃料锅炉的特征、分类与污染控制技术的相关数据进行调研，期间主要收集到了以下资料：a)2015 年北京市工业锅炉分布、烟气治理工程的运行效果与所采用的主要技术；b)2105 年广东省工业锅炉烟气治理工程的运行情况与脱除效率等数据；c)2015 年我国工业锅炉总量调查与各类工业锅炉的分布情况，工业锅炉污染排放量所占比例情况；5d)2017 年山东省、北京市工业锅炉分布情况及污染治理设施运行情况数据；e)我国在用工业锅炉烟气各类污染治理技术的应用情况；f)2010 年到 2018 年期间安装和运行的部分工业锅炉烟气治理工程的案例，突出运行与设计参数；g)2018 年最新发布的相关通用工程技术规范。3.3.5通过对收集资料的分析与对比整理，原则上确定了本次标准应涉及的烟气治理技术，各编制单位根据自身的特长分头编制若干个烟气治理技术规范，经汇总讨论于 2018 年年底形成了第一稿征求意见稿。3.3.62019 年 5 月 31 日在杭州召开了本标准征求意见稿的专家校审会，对征求意见稿进行了专家校审，根据专家的意见对征求意见稿进行了第一次修订补充，增加了本标准对已发布技术标准的引用幅度。根据专家组的意见建议将标准名称调整为 工业锅炉烟气污染物治理工程技术规范。3.3.72020 年 1 月在北京召开了本标准征求意见稿的技术审查会，审查会一致同意将标准名称恢复为工业锅炉烟气治理工程技术规范，与会专家对标准征求意见稿提出许多中肯的建议与意见，要求再次完善标准技术内容，进一步规范标准文本格式、语言表达方式，增加编制说明中案例的覆盖面。3.3.82020 年 4 月，编制组根据专家意见再次对征求意见稿进行了补充完善，形成工业锅炉烟气治理工程技术规范（征求意见稿）及其编制说明。4国内外有关情况和发展趋势4.1我国工业锅炉大气污染管理要求根据原山东省环保厅在 2018 年 4 月（鲁环函2018199 号文件）公布的数据，全省已完成了建成区和县城 10 蒸吨/小时及以下燃煤锅炉的淘汰工作。从 2017 年北京市的调查结果看，工业锅炉主要用于冬季供暖以及工业生产，在用工业锅炉数量达 1.55 万台，锅炉容量为 6.78 万 t/h，其中燃气锅炉台数及容量分别为 1.51 万台及 6.57 万 t/h。燃油锅炉则主要为单台容量为 1t/h 左右的小锅炉，合计有 391 台，主要分布于市政热网暂时无法覆盖或无通气条件的用热单位。2018 年 6 月，国务院印发打赢蓝天保卫战三年行动计划，提出开展燃煤锅炉综合整治，具体要求如下：“加大燃煤小锅炉淘汰力度。县级及以上城市建成区基本淘汰每小时10 蒸吨及以下燃煤锅炉及茶水炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等燃煤设施，原则上不再新建每小时35蒸吨以下的燃煤锅炉，其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。环境空气质量未达标城市应进一步加大淘汰力度。”根据锅炉大气污染物排放标准（GB 13271-2014）标准编制时的调研与测算，全面执行该排放标准后，我国可减排 SO2为 314 万吨、颗粒物 66 万吨，NOx排放量基本维持原状。4.2国内排放标准变化趋势我国为防治大气污染、保护环境、促进大气污染治理技术的进步，相继在燃煤发电、工业锅炉、钢铁烧结（球团）、水泥等行业颁布了大气污染物排放控制标准。国家发布的与工6业锅炉烟气相关的排放标准与文件有：锅炉大气污染物排放标准（GB 13271-2014）、关于执行大气污染物特别排放限值的公告（公告 2013 年第 14 号）、大气污染防治行动计划（2013 年 9 月 10 日国务院发布）等。山东、上海、北京、天津、广东、陕西等省市先后发布了严于 GB 13271-2014 的地方锅炉大气污染物排放标准：DB 37/23742018、DB31/387-2018、DB 11/139-2015、DB 12/151-2016、DB 44/765-2019、DB 61/1226-2018，这些标准或文件对锅炉烟气中污染物的排放浓度限值提出了更严格的要求。随着环境质量改善需求的不断加强，生态环境部在 2018 年印发了关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告，近年来，要求实施锅炉大气污染物排放标准（GB 13271-2014）中的特别排放限值的区域范围不断扩大。4.3国外工业锅炉排放限值根据文献调研，我国锅炉大气污染物排放标准（GB 13271-2014）中锅炉烟气中主要污染物的排放限值均优于国外主要国家的排放限值，国外锅炉烟气主要污染物排放限值对本标准的编制基本无参考价值。4.4国内外工业锅炉烟气污染防治技术根据 2015 年环境统计数据，10t/h 以上燃煤工业锅炉采用的除尘设施类型包括：湿法除尘、布袋除尘、静电除尘和湿式电除尘等。湿法除尘工艺的安装比例最高，占锅炉总数的20.3%，总容量的 9.9%；10t/h 以上燃煤工业锅炉脱硫设施以氧化镁法、石灰石-石膏法、氨法等技术为主；10 t/h 以上燃煤工业锅炉的脱硝设施以 SNCR、SCR、SCR-SNCR、低氮燃烧+SNCR等技术为主，所有脱硝设施安装数量合计占比不足 1%，但容量占比达到了 7.2%。工业锅炉烟气的 NOx排放浓度限值是 GB 13271-2014 标准中新提出的要求。美国、欧盟、日本等发达国家或地区针对燃煤工业锅炉 NOx排放问题，常采用烟气再循环、空气分级燃烧、低 NOx燃烧器等方式控制 NOx的初始产生量。由于我国工业锅炉的种类众多，不同炉型与不同燃料的锅炉烟气初始 NOx排放浓度相差较大，结合 GB 13271-2014 的排放限值要求，对初始 NOx浓度已达标的可不必设置脱硝装置。目前在用的工业锅炉烟气脱硝治理技术主要有：低氮燃烧、选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）、SNCR-SCR 联合和氧化法脱硝。从国内外主要锅炉颗粒物防治技术应用情况来看，工业锅炉原来普遍采用的机械式除尘或湿式水膜、文丘里除尘技术已很难适应新的排放限值要求，只少量用作预除尘。新建或改造的工业锅炉烟气颗粒物防治基本上以袋式除尘和电除尘技术为主，或采用湿法除尘脱硫后配置高效除雾器的组合式技术使颗粒物达标排放；燃油、燃气和生物质工业锅炉，由于燃料本身灰份低，通过良好的燃烧工艺设计和精细化的运行管理，这类锅炉的初始颗粒物排放浓度值比较低，某些排放不达标的锅炉加装袋式除尘器即可比较容易地实现达标排放。大型的燃煤流化床锅炉也有采用电袋复合除尘技术进行颗粒物控制的。工业锅炉 SO2治理技术目前仍存在多种多样的局面，燃烧前脱硫、燃烧中脱硫与燃烧后烟气脱硫技术均有应用。目前工业锅炉较多采用燃烧后的烟气湿法脱硫和半干法脱硫技术。传统的脱硫装置其治理效果与运行稳定性还存在较多问题，大型燃煤锅炉（烟气量大于100000m3/h）开始采用类似于石灰石-石膏法的湿法脱硫工艺，该技术将是今后燃煤工业锅炉 SO2治理的首选技术,但对已存在的氧化镁法、钠碱法、废碱法等脱硫技术，有加以标准与提高的需求；燃油、燃气工业锅炉 SO2的初始排放量，主要取决于燃料的硫含量，现有技术及管理措施已经能够比较经济地降低燃料中的含硫量，进而实现低 SO2排放。燃油、燃气和生物质成型燃料本身硫含量很低，烟气中初始 SO2排放浓度低，不作特别处理常可达标排放。74.5我国的环境工程设计标准现状2009 年发布的工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 462-2009）对工业锅炉及炉窑烟气中的 SO2湿法脱除技术进行了规范，对于锅炉与炉窑的适用范围、工艺、设备材料的选用等方面进行规范，对常用湿法烟气脱硫工程的设计、施工、验收、运行和维护等方面发挥了较好的指导作用。工业锅炉节能技术规范（DB 13/T 1459-2011），对涉及工业锅炉节能的七个方面（选型、水处理、余热回收、运行维护、利用外热、管理、评价与监督等）规定了其基本要求和规范性作业方法，对工业锅炉的排烟温度与烟气中的含氧量进行了明确的规定；电除尘工程通用技术规范（HJ 2028-2013），规范了电除尘工程的建设和运行管理，控制颗粒物的排放，改善环境质量，促进电除尘行业技术进步，规定了电除尘工程设计、安装、调试、验收与运行维护的通用技术要求；袋式除尘工程通用技术规范（HJ 2020-2012），规范了袋式除尘工程的建设和运行管理，控制颗粒物的排放，改善环境质量，促进袋式除尘行业技术进步，规定了袋式除尘工程设计、施工与安装、调试与验收、运行与维护管理的通用技术要求；电袋复合除尘器（GB/T 27869-2011）和环境保护产品技术要求 电袋复合除尘器（HJ 2529-2012）对电袋复合除尘器的产品分类、技术要求、检验方法、设计、生产、制造、安装和验收等进行了规范；烟气循环流化床法脱硫工程通用技术规范（HJ 178-2018）、石灰石/石灰石膏法烟气脱硫工程通用技术规范（HJ 179-2018）、氨法烟气脱硫工程通用技术规范（HJ2001-2018）对相应的烟气脱硫工程的通用技术进行了规范；火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性催化还原法（HJ 562-2010）和火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性非催化还原法（HJ 563-2010）对工业锅炉烟气的脱硝工程也有较大的借鉴作用；锅炉房设计规范（GB 50041-2008）对工业锅炉烟气环保设施的设计作了规定；大气污染治理工程技术导则（HJ 2000-2010），规定了大气污染治理工程在设计、施工、验收和运行维护中的通用技术要求。对于已有相应的工艺技术规范或重点污染源技术规范的工程，应同时执行该标准和相应的工艺技术规范或重点污染源技术规范。对于没有工艺技术规范或重点污染源技术规范的工程按该标准执行。国家能源局、生态环境部、工业和信息化部还发布了一系列火电锅炉的工程技术规范和设备制造、施工技术规范，这些规范可作为本标准的参考或加以引用。5工业锅炉烟气治理已有主要技术的调研5.1NOx控制技术5.1.1低氮燃烧技术通过调节炉膛温度、氧气浓度分布、空气-燃料混合比、配风合理性等措施实现低氮燃烧。常见的低氮燃烧控制技术主要由烟气再循环、空气分级燃烧、燃料分级、低 NOx燃烧器、烟气回流还原分段式燃烧等若干技术的组合来实现的，通过抑制燃烧过程中 NOx的产生或使已生成的 NOx部分还原来实现低 NOx的目的，一般可使 NOx的初始排放量减少 20%以上，属预防性脱硝技术。5.1.2SNCR 技术SNCR 工艺通过在锅炉炉膛适当位置喷入含氮的还原剂，将烟气中的 NOx还原为 N2的一8种工艺。SNCR 脱硝反应的最佳窗口温度在 8501150间，由于锅炉炉膛内的温度分布受负荷、煤种、炉型等多种因素影响，温度窗口位置随着负荷和煤种而变动，而含氮还原剂的喷入位置基本固定，增加了调试与操作的技术难度。炉膛反应区窗口温度合适的 SNCR 工艺，其脱硝效率在 50%60%，某些条件下能达到 80%的脱硝效率。该技术不需要催化剂，运行和改造费用较低，但当锅炉负荷变化时有可能引起温度窗口位置变动，会使脱硝效率降低，造成氨逃逸。该工艺较多地应用于循环流化床锅炉。5.1.3SCR 技术SCR 技术是指在烟气温度420的区间内加装合适的催化剂，并喷入还原剂，使烟气中的 NOx在催化剂表面与 NH3发生氧化还原反应，生成 N2和 H2O。SCR 技术应重视催化剂的中毒、氨的逃逸问题。目前使用的 SCR 催化剂以活性温度区间在 300420的高温型催化剂为主，脱硝效率可达 80%90%。目前活性温度在 200左右的催化剂也有应用。SCR 工艺由于需要加装催化剂，需占用一定的空间，失活后的催化剂是一种危险固废，需妥善处置。5.1.4SNCR-SCR 联合技术SNCR-SCR 联合工艺是将 SNCR 技术与 SCR 技术联合应用。将还原剂（尿素溶液或氨水）精确分配到每个喷枪，喷入炉膛 SNCR 反应区内，实现 NOx的脱除，在炉膛内来不及发生反应而脱离 SNCR 反应区的氨和 NOx随烟气进入 SCR 催化剂（催化剂用量明显低于单独采用 SCR时的催化剂量）床层，再次发生化学反应，进一步脱硝并降低氨的逃逸。5.1.5氧化法脱硝技术氧化法脱硝工艺：在烟气中加入强氧化性物质将不溶性 NOx强制氧化成可溶于水的N2O5、NO2等高价态 NOx，联合湿法吸收工艺使高价态 NOx与 SO2、HCl、HF 等可溶性酸性气体一同被除去。常见的强氧化剂有臭氧（O3）、次氯酸钠（NaClO)、亚氯酸钠（NaClO2)、双氧水(H2O2)、高锰酸钾(KMnO4)等。该工艺脱硝效率可超过 50%，属于炉后烟气脱硝工艺，可广泛应用于无 SNCR、SCR 反应温度窗口的脱硝工程，可根据负荷、初始 NOx含量进行灵活调节，对锅炉燃烧系统基本无影响。但氧化剂和废水处理的成本均较高，工业化应用时间较短，本标准暂不涉及。根据工业锅炉的特点，目前比较适合的、成熟的脱硝工艺主要有：低氮燃烧、SNCR 工艺、SCR 工艺和 SNCR-SCR 联合工艺。5.2颗粒物控制技术5.2.1袋式除尘锅炉烟气采用袋式除尘技术已成熟，由于袋式除尘效率高、性能好、操作维护容易，适合于不同类型的锅炉烟气。脉冲喷吹式袋式除尘器由于脉冲喷吹强度和频率可进行调节，清灰效果好，是目前应用最为广泛的袋式除尘器。一般来说，袋式除尘器不受颗粒物的比电阻、浓度、粒度、性质等的影响，适用范围大，除尘效率可达 99.9%以上。但袋式除尘器的滤袋需定期更换，从而增加了运行维护费用，更换滤袋时劳动条件也差。部分锅炉（主要是层燃锅炉）烟气在进入袋式除尘器前常需设置机械预除尘器，减少滤袋的着火风险。5.2.2电袋复合除尘电袋复合式除尘器是电除尘和袋式除尘的组合，含尘烟气首先在静电力作用下使颗粒物预荷电，使大部分颗粒物在静电段被除去，然后烟气经滤袋过滤后排放，由于颗粒物的荷电改善了颗粒物的过滤特性，且已利用前级静电除去了大部分颗粒物，滤袋的负荷大大降低，延长了滤袋寿命，滤袋的过滤风速可提高。系统最终排放浓度不受前级电除尘器振打清灰等的影响。从调查的情况来看，工业锅炉烟气的颗粒治理工程较少采用电袋复合除尘器（常用在大型的燃煤流化床锅炉的烟气治理工程中）。5.2.3干式电除尘9电除尘器技术成熟、除尘效率较高，已被广泛应用于工业锅炉烟气的除尘中，电除尘器是利用高压电场使颗粒物荷电，在库仑力作用下使颗粒物从气流中分离沉降除去的装置。电除尘器可以捕集的粒径范围在 0.01m100m。电除尘器阻力很小，除尘器本体烟气阻力在 100Pa200Pa，可处理高温、高湿烟气。但当锅炉工况、负荷变化或清灰时会影响其净化效率，导致排放浓度不稳定。对煤种变化较敏感，除尘效率受颗粒物的比电阻影响大(最适宜比电阻为 1045cm1010cm)。5.2.4湿式电除尘湿式电除尘适合于烟气湿饱和或烟气中含有较多雾滴的工况，常与湿法烟气脱硫工艺配套使用。湿式电除尘能进一步降低湿烟气的雾滴含量，稳定实现颗粒物的“超低排放”，还能同步脱除烟气中的 SO3。湿式电除尘不受颗粒物比电阻的影响，清灰时出口烟气中颗粒物的排放浓度基本不受影响。5.2.5其它除尘水膜除尘、文丘里除尘、旋风除尘、喷淋洗涤、湿法烟气脱硫等装置也可实现除尘，但由于其除尘效率不高，目前在工业锅炉烟气颗粒物的治理中常与袋式或电除尘器组合使用。湿法烟气脱硫中的除雾器或高效除雾器作为湿法烟气脱硫装置的组成部分，也具有较好的降低颗粒物排放量和排放浓度的作用。对于工业锅炉出于安全、稳定、达标运行的考虑，新建、改建、扩建的燃煤工业锅炉烟气除尘宜采用袋式除尘器或电除尘器或电袋复合除尘器。5.3SO2控制技术5.3.1燃烧前脱硫原煤在投入使用前，用物理、化学及微生物等方法，降低入炉燃煤中的硫含量。如采用洗煤又称选煤的方法就是通过除去煤中的含硫矿物质来降低燃煤硫含量的一种主要方法。煤炭经洗选后，可使原煤中的含硫量降低 40%90%，灰分降低 50%80%。燃油、燃气中的硫分控制已有可靠且成熟的技术。燃烧前脱硫通常属于燃料的处理范畴，本标准不涉及此工艺。5.3.2燃烧中脱硫5.3.2.1固硫型煤固硫型煤是指向煤粉中加入粘结剂和固硫剂，压制成具有一定形状的块状燃料，固硫率可达 40%60%，颗粒物初始排放量可减少 60%，在 6t/h 以下燃煤锅炉中有应用。固硫型煤的技术难度较小，本标准中不涉及。5.3.2.2炉内喷钙脱硫炉内喷钙脱硫主要用于循环流化床锅炉的炉内脱硫，可作为预脱硫使用，脱硫效率一般能达到 50%70%，但可能会影响锅炉的效率及稳定性，该工艺在其他炉型上应用较少。燃烧中脱硫工艺比较成熟，单一使用该技术时往往难以实现烟气中 SO的达标排放，目前一般只作为预脱硫使用，本标准不涉及此类工艺。5.3.3燃烧后脱硫（烟气脱硫）5.3.3.1石灰石/石灰-石膏法石灰石/石灰-石膏法工艺脱硫效率高，技术成熟，运行可靠性高，另外石灰石储量丰富，分布广，价格便宜，比较容易获得，采用得比较多。但系统占地面积较大，一次性建设投资大，该工艺要求运行时循环液的 pH 值控制在 5.5 左右，对自控系统要求严格，为控制循环浆液中 Cl-的含量，要外排处理一定量的废水并补充新水。105.3.3.2电石渣/白泥-石膏法湿式电石渣/白泥-石膏法烟气脱硫工艺，主要工艺过程与石灰石/石灰-石膏法类似。该工艺中的电石渣是电石法乙炔工艺中产生的固体废料。而白泥为造纸碱回收过程中产生的固体废料。由于这些固废本身价值低、杂质或杂物含量高，在脱硫剂浆液制备时需作必要的预处理，脱硫系统需处理的废水量也会略高于石灰石/石灰-石膏法。该工艺脱硫效率可达 95%以上，产生的脱硫石膏可作为水泥、石膏板的生产原料，也可作为盐碱地的土壤改良剂。本标准中将其与石灰石/石灰-石膏法合并叙述。5.3.3.3氧化镁法、钠碱法、废碱法氧化镁经熟化后配制成一定浓度的 Mg(HO)2浆液可用于烟气脱硫。工业锅炉烟气采用氧化镁法脱硫工艺时，一般不回收镁盐，脱硫产物经氧化和去除固体杂物后以可溶性盐的形式随废水排放或回用。钠碱法、废碱法工艺是利用 NaOH、Na2CO3、Na2SO3等可溶性碱溶液能快速吸收烟气中 SO2等酸性污染物的特性而实现高效率脱硫。实际运行中为避免烟气中的 CO2被吸收，通常将循环液的 pH 值控制在酸性范围内。该脱硫工艺系统简单、流程短、能耗低、效率高、运行稳定。由于可溶性碱的价格较高，其使用场合受到制约。5.3.3.4双碱法双碱法工艺中，吸收液在脱硫吸收塔内与 SO2反应后 pH 值下降，脱硫能力下降，需将部分或全部液体排出吸收塔进行再生。在塔外再生时常添加钙基脱硫剂，经过絮凝、沉淀、除渣等操作恢复为具有脱硫活性的清液，返回吸收塔。脱硫渣抛弃或经氧化后生成二水石膏。脱硫过程除消耗钙基脱硫剂外，还需补充损耗掉的可溶性碱。双碱法系统比较复杂，占地面积较大，再生不彻底，脱硫渣的处理难度较高。当脱硫效率较高时有出现结垢的风险，长周期稳定运行较为困难，本标准不涉及此工艺。5.3.3.5氨法氨法脱硫是采用氨作为脱硫剂吸收烟气中的 SO2，该方法脱硫效率高、液气比低、能耗低，但是工艺复杂、技术难度大，氨的运输和储存比较困难，氨的散逸问题较难解决，副产物回收工艺的技术要求较高。如有废氨水可利用则该技术的应用优势较大，废水处理的难度较大，小型燃煤工业锅炉烟气脱硫时一般较少采用该工艺。本标准中不涉及此工艺。5.3.3.6粉煤灰湿法脱硫粉煤灰湿法脱硫的脱硫剂为粉煤灰中的浸取物，经除尘器收集的粉煤灰（锅炉除尘灰）送到制浆罐中与锅炉排污水、工艺水配制成碱性浆液，经絮凝、沉淀后，上清液作为脱硫剂送入吸收塔内与烟气中的 SO2发生反应，脱硫后的烟气经除雾后通过烟囱排放。沉淀分离出来的浓浆液与脱硫产物一起送入脱水系统进行脱水，滤液返回脱硫系统。适用于初始 SO2浓度较低的烟气，且粉煤灰中碱性物质含量较高的场合，但该工艺对粉煤灰的综合利用有影响，本标准不涉及此工艺。5.3.3.7半干法脱硫半干法脱硫又可分为旋转喷雾干燥法、炉内喷钙尾部增湿活化法、烟气循环流化床法等，半干法烟气脱硫工艺中，粉状消石灰作为脱硫剂与部分循环灰一起被喷入到烟气中，通过控制喷入的雾化水量来调节烟气的温度和湿度，吸收剂与烟气间形成强烈的传质，实现较高的脱硫效率。其优点是耗水量较低、排烟温度高于 70、脱硫后烟道及烟囱可不作额外的防腐处理，缺点是脱硫效率的进一步提高难度较大，所需的 Ca/S 比高，锅炉负荷变化对脱硫效率的影响较大，脱硫产物中除含有较多的未完全反应的脱硫剂外，还含有较多的不稳定化合物，利用难度较大。本标准只涉及烟气循环流化床法脱硫工艺。5.3.3.8活性焦干法脱硫11经除尘后的锅炉烟气均匀地穿过活性焦吸附层，烟气中的 SO2等污染物被吸附截流在活性焦内，被吸附后的烟气排出系统。吸附 SO2接近饱和的活性焦切换到再生状态；再生后的活性焦重新使用。再生过程中破损的活性焦被分离出来送入锅炉燃烧或加工成其他产品。再生回收的高浓度 SO2混合气体送入硫回收系统作为生产浓硫酸的原料。该技术为新开发工艺，目前在工业锅炉中应用较少，本标准不涉及此工艺。5.3.4高效除雾器湿法烟气脱硫均需设置除雾器，当要求湿法脱硫后烟气中雾滴含量较低或要求排放的颗粒物浓度低时，可设置高效除雾器。设置高效除尘器后排放烟气中的雾滴含量应低于50mg/m3。本标准中不涉及。5.3.5排烟温度控制为了控制排放烟气的含湿量或减少视角污染，可采取对排放前的烟气进行降温和/或升温等办法，使排放的烟气温度、湿度符合相应的合同指标要求。本标准不涉及此工艺。5.4工业锅炉烟气治理控制技术比较5.4.1烟气脱硝技术比较表 5主要烟气脱硝技术比较表序号治理技术脱除效率范围适用条件工程投资/运行费用管理要求及存在的问题技术发展现状和发展趋势对锅炉的影响1低氮燃烧20%40%反应区温度高，热力型 NOx比例高运行费用最低严控燃烧区的温度、含氧量和燃烧区的停留时间。根据不同的炉型采取有针对性的办法，降低 NOx的初始排放浓度设计的脱硝效率过高时会影响锅炉的热效率2SNCR20%70%8501150区域投资低，运行费用低严控还原剂喷入量，防止氨逃逸在工业锅炉领域应用较为广泛会产生飞灰、铵盐沉积，造成空预器堵塞、腐蚀。3SCR50%90%常规温度窗口为300420投资高催化剂积灰、磨损及再生的处理。脱硝效率要求高的工业锅炉部分 SO2会被氧化为 SO3，易发生腐蚀、积灰，堵塞空预器。4联合脱硝50%88%同 2、3总体投资与运行费用中等注意反应温度窗口的变化应用广泛对锅炉影响较小5氧化法脱硝50%以上需配套吸收系统投资较高NOx减排量高时运行费用高可用于各种类型的锅炉，目前产物回收成本较高对锅炉无影响5.4.2颗粒物治理技术比较表 6主要颗粒物治理技术比较表序号治理技术脱除效率范围适用条件工程投资/运行费用管理要求及存在的问题技术现状和发展趋势对锅炉的影响