绿色设计产品评价技术规范 燃煤烟气湿法脱硫设备编制说明.docx
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1、绿色设计产品评价技术规范燃煤烟气湿法脱硫设备编制说明(征求意见稿)一、工作简况1 .任务来源本项目是根据中国机械工业联合会“关于印发2021年第四批中国机械工业联合会团体 标准制修订计划的通知”(机械标2021) 151号)进行制定,计划编号:20210408,项目 名称“绿色设计产品评价技术规范 燃煤烟气湿法脱硫设备”,本标准由中国机械工业联合 会提出并归口。组织单位:中国环保机械行业协会,标准起草牵头单位:浙江大学,计划完 成时间为2022年8月。2 .主要工作过程起草阶段:2021年8月19日,接到计划下达任务后,由中国环保机械行业协会组织成 立标准起草工作组。工作组在广泛收集国内外燃煤
2、烟气湿法脱硫设备行业环境保护、清洁生 产的相关政策、法律法规、技术导则和标准等文献,选择典型企业开展系统深入的实地调研 和数据统计,结合我国燃煤烟气湿法脱硫设备行业环保现状,在全面系统研究的基础上,于 2021年9月30日完成团体标准绿色设计产品评价技术规范 燃煤烟气湿法脱硫设备(初 稿)及编制说明。2022年6月23日6月24日,在浙江省诸暨市组织召开团体标准绿色设计产品评价 技术规范 燃煤烟气湿法脱硫设备(研讨稿)研讨会,根据会议意见,对标准“研讨稿进 行修改和完善,于6月30日形成团体标准绿色设计产品评价技术规范燃煤烟气湿法脱 硫设备(征求意见稿)及编制说明。征求意见阶段:审查阶段:报批
3、阶段:3 .主要参加单位和工作组成员及所做的工作等本标准起草单位:浙江大学、福建龙净环保股份有限公司、内蒙古电力(集团)有限责 任公司内蒙古电力科学研究院分公司、武汉凯迪电力环保有限公司、浙江菲达环保科技股份 有限公司、中钢集团天澄环保科技股份有限公司、华电电力科学研究院有限公司、西安热工 研究院有限公司、浙江天洁环境科技股份有限公司、浙江德创环保科技股份有限公司、北京 国能中电节能环保技术股份有限公司、国能龙源环保有限公司、蓝天环保设备工程股份有限 公司、浙江天地环保科技股份有限公司、国家能源集团科学技术研究院有限公司、中建材环 保研究院(江苏)有限公司、北京清新环境技术股份有限公司、浙江省
4、白马湖实验室有限公 司、浙江大学嘉兴研究院。本文件主要起草人:高翔、郑成航、朱法华、郦建国、朱翔、朱愉洁、吴敏、杨用龙、 何育东、孙军军、邱金鑫、李敬东、吴树志、张永强、查钱明、葛春亮、张志刚、姜岸、张结合燃煤电厂超低排放烟气治理工程技术规范(HJ 2053-2018)中规定对满足超低 排放的技术路线按照 SChW 1000 mg/m3, 1000 mg/n?3000 mg/m3, 3000 mg/n?6000 mg/m3, 6000 mg/n?进行分类,因此按照上述硫浓度统计电耗情况,调研了 316台/套脱硫设备电 耗(含压力降引起的风机电耗)及测试期间的二氧化硫脱除量,核算单位脱硫量脱硫设
5、备的 电能消耗量如图5所示,核算不同入口二氧化硫浓度下统计数据的平均值,进一步结合满足 平均值的样本数的平均值作为最终的评价指标,该评价指标要投同时满足测试数据总量前 20%的水平。综合以上,当入口烟气中 SChW 1000 mg/n?, 1000 mg/m3-3000 mg/m3, 3000 mg/m36000 mg/m3, 6000 mg/n?10000 mg/m3, 10000 mg/m3 时,脱硫设备单位脱硫电能 消耗耗分另U为 2.25kWh/kg, 1.25 kWh/kg, 1.01 kWh/kg 0.70 kWh/kg 和 0.502 kWh/kg。5 -.54.53 5 2s
6、4.3.Z L (善户三)3二逗m海雪一S2.25 kWh/kg占比37%“ 0.5 1 i, j, , i, i, 020406080100120140160 ISO 200入nSO?浓度1000 mg/m-3000 mg/n?数据点1.25 kWh/kg 占比27%510152025303540入口 SO,浓度与1 OOOmg/nf数据点115nB5n1,01 kWh/kg 占比 27%9 8 7 6 O.O.O.O. 凄与工就疆器理涔塞?*o Q0.70 kWh kg 占比22%05 q11-1r020406080入ISO?浓度3000 nig/m6000 ing/m数据点05 7yly
7、 Jjbj02468101214161820入 I IS02/60(Xhng/in310000 ing/M数据点o 130 对 单位脱硫水耗指标进行界定。当吸收塔入口烟气温度W100 时,调研了 62份脱硫设备水耗及测试期间的二氧化硫 脱除量,核算单位脱硫量脱硫设备的水消耗量如图7所示,脱硫设备单位脱硫水耗测试数据 总量前25%的数值为20kg/kgSO2。当吸收塔入口烟气温度在100 130 c时,调研了 106 份脱硫设备水耗及测试期间的二氧化硫脱除量,核算单位脱硫量脱硫设备的水消耗量如图8 所示,脱硫设备单位脱硫水耗测试数据总量前30%的数值为25 kg/kgSO2。当吸收塔入口烟 气温
8、度130 C时,调研了 76份脱硫设备水耗及测试期间的二氧化硫脱除量,核算单位脱 硫量脱硫设备的水消耗量如图9所示,脱硫设备单位脱硫水耗测试数据总量前30%的数值 为 32.5 kg/kg SO2o综合以上,吸收塔入口烟气温度W100 , 100 。130 , 130 对单位脱硫水耗指 标分别为:20 kg/kg SO2,22.5 kg/kg SO2 和 30 kg/kg SO2o5 o 205 o-f -比麦WNH型到坦4ocPOccocPcP0cp20510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70入11烟气温度低于io(rc的数据点50405 025” (修
9、g泰寒wv!_l斐塞甘#3000 Pa。综合以上,本文件按照SCh W1000 mg/m3,1000 mg/n?3000 mg/m3,3000 mg/m3-6000 mg/m3,6000 mg/m3-10000 mg/m3, 10000 mg/n?时分别界定脱硫设备压力降为:1500 Pa, 1800 Pa、2400 Pa 2800 Pa 和 3400 Pa。2800-2600-2400-2200-2000-1800-1600-1400-2000PacceP0g coCCOo001110203040506070入【ISO2在10003000mg/m3的数据点图12 脱硫设备压力降统计(SO2在
10、1000 mg/nr33000 mg/nP)图13 脱硫设备压力降统计(SC)2在3000 mg/m36000 mg/nP)Qd) Ys3)对标国家标准和行业标准对标燃煤烟气脱硫设备 第1部分:燃煤烟气湿法脱硫设备(GB/T 19229.1-XXXX)、 燃煤电厂超低排放烟气治理工程技术规范(HJ 2053-2018)和燃煤烟气脱硫装备运行 效果评价技术要求(GB/T 34605-2017)、石灰石-石膏湿法烟气脱硫工程通用技术规范(HJ 179-2018)和煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)发改能源20142093号等 文件和标准政策。本文件对“出口 SO2浓度”、“单位
11、脱硫吸收剂消耗”指标,结合实际调 研数据,响应相关标准中最严要求的规定。本文件对“单位脱硫水耗”、“单位脱硫电能消 耗”、“出口雾滴浓度”和“压力降”指标,结合实际调研数据,响应相关标准中最严要求的基础上,进行细化分类提出更严格的指标要求。本标准与相关标准指标对比如表2所示。表2评价指标对比分析项目对比标准指标值本标准拟定评价 指标值出口 SO2 浓度煤电节能减排 升级与改造行动 计划(2014-2020 年)发改能源 20142093 号新建燃煤发电机组大气污染物排 放浓度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 排放浓度分别不高于10、35、50
12、毫克/立方米)35 mg/m3GB 13223-2011重点地区要求SO250 mg/m3HJ 2053-2018130 C时,单位脱硫水耗耗30 kg/kg SO2o单位脱硫 电能消耗GB/T 34605-2017单位综合能耗A级单位脱硫综合 能耗W86 kgce/t SO2 全部折算为电耗约0.7 kWh/kg SO2当吸收塔入口烟气SChWOOOmg/n?时,单位 脱硫电能消耗W2.25 kWh/kg SO2;吸收塔入口 烟气 1000 mg/m3S023000 mg/n?时,单位 脱硫电能消耗WL25 kWh/kg SO2;吸收塔入口 烟气 3000 mg/m3S02 10000 mg
13、/m3时,单位脱硫电能消 耗W0.5 kWh/kg SO2o出口雾滴 浓度GB/T 19229.1-200810 mg/n?时,雾 滴浓度W35 mg/m3oHJ 179-2018颗粒物排放浓度满足超低排放要 求时,雾滴浓度S25 mg/m3HJ 2301-2017项目对比标准指标值本标准拟定评价 指标值压力降HJ 2053-2018GB/T 34605-2017雾滴浓度A级050 mg/m3GB/T 34605-2017脱硫设备压力降(不含GGH) A 级S800 Pa, B 级在 1800 Pa 3000 Pa 之间,C 级3000 Pa当吸收塔入口烟气S021000 mg/m?时,脱硫
14、设备压力降S500Pa;吸收塔入口烟气1000 mg/m3Vs02s3000 mg/m3时,脱硫设备压力降 2000Pa;吸收塔入 口烟气 3000 mg/m3 V S026000 mg/m?时,脱硫设备压力降 2400Pa;吸收塔入 口烟气 6000 mg/m3V SO2 10000 mg/m3时,脱硫设备压力降 10000 mg/m3 时,脱硫设备压力降S3400Pa。4)评价指标值的确定通过对国内超低排放工程案例分析,对标国家标准和行业标准,确定了燃煤烟气湿法脱 硫设备的评价指标值。由于国内工程案例大都在机组工况较好的情况下进行测试,因此在确 定评价指标值的时,适当放宽生态设计产品评价通
15、则(中“ 在确定指标基准值时,以当前国内20%的该类产品达到该基准值要求为取值原则”的要求:a)确定脱硫设备出口 SC2浓度指标应不大于35 mg/rrP。b)对于单位脱硫吸收剂消耗指标,根据燃煤烟气脱硫装备运行效果评价技术要求 (GB/T 34605-2017)中附录D表D.1中的关于单位吸收剂消耗A级,湿法(以钙计)单位 吸收剂消耗30.645 t/t SO2o石灰石-石膏湿法烟气脱硫工程通用技术规范(HJ 179-2018) 规定钙硫比应不大于1.03。结合理论推导当钙硫摩尔比分别为1.03时对应的湿法(以钙计) 单位吸收剂消耗柳.645 t/t SO2。结合166份测试报告中数据,满足
16、单位吸收剂消耗S0.645t/t SO2样本数量占比约60%,满足单位吸收剂消耗样.645 t/t SO2样本数量占比约30%。综合考 虑,本文件选择单位脱硫吸收剂消耗(以钙计)130 对单位脱硫 水耗指标进行界定。结合调研数据分析,确定吸收塔入口烟气温度S100 , 100 130 , 130 对单位脱硫水耗指标分别为:20 kg/kg SO2,22.5kg/kgSO2和30kg/kgSO2。d)根据燃煤烟气脱硫装备运行效果评价技术要求(GB/T 34605-2017)中附录D 表D.1中的关于单位综合能耗A级和B级单位脱硫综合能耗三86 kgce/t SO2,86 kgce/tSO2-14
17、0 kgce/tSCh全部折算为电耗约 0.7 kWh/kg SO2, 0.7 kWh/kg SO2-1.14 kWh/kg SO2o随着排放要求的进一步加严,污染物脱除电耗进一步提升。结合燃煤电厂超低排放 烟气治理工程技术规范(HJ 2053-2018)中规定对满足超低排放的技术路线按照S021000 mg/m3, 1000 mg/n?3000 mg/m3, 3000 mg/n?6000 mg/m3, 6000 mg/m3 进行分类,因此 按照上述硫浓度统计电耗情况,调研了 316台/套脱硫设备电耗(含压力降引起的风机电耗) 及测试期间的二氧化硫脱除量,核算单位脱硫量脱硫设备的电能消耗量如图
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