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22
2022
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06
山西省有色煙羽治理技術(shù)指南（試行）
作者：
目 次
前言 II
1 適用范圍 1
2 規(guī)范性引用文件 1
3 術(shù)語與定義 1
4 基本控制措施及技術(shù)要求 2
5 末端治理技術(shù)設(shè)計及運行管理要點 6
前 言
為貫徹落實《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》以及《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》相關(guān)要求，規(guī)范有色煙羽治理，特制定本指南。
本指南起草單位：山西省環(huán)境保護技術(shù)評估中心、中國輻射防護研究院、山西晉環(huán)科源環(huán)境資源科技有限公司、山西大學(xué)、山西中環(huán)宏達(dá)環(huán)境檢測技術(shù)有限公司。
本指南主要起草人：吳玉生 史學(xué)峰 向怡 劉瑤 吳俊松 閻衛(wèi)軍 熊英瑩 楊鳳玲 李浩 。
1 適用范圍
本指南適用于山西省內(nèi)火電、鋼鐵、焦化等主要行業(yè)工業(yè)廢氣治理設(shè)施采用濕法脫硫、脫硝等凈化工藝時，對其所排放的有色煙羽及石膏雨進行的控制和管理。其他行業(yè)可參照執(zhí)行。
2 規(guī)范性引用文件
本指南引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本指南。
GB/T 16157 固定污染物排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法
HJ 836 固定污染源廢氣 低濃度顆粒物的測定 重量法
HJ 179 石灰石/石灰—石膏濕法煙氣脫硫工程通用技術(shù)規(guī)范
HJ 562 火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范選擇性催化還原法
HJ 563 火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范選擇性非催化還原法
HJ 2001 氨法脫硫工程通用技術(shù)規(guī)范
HJ 2039 火電廠除塵工程技術(shù)規(guī)范
HJ 2301 火電廠污染防治可行技術(shù)指南
HJ 2053 燃煤電廠超低排放煙氣治理工程技術(shù)規(guī)范
DB14/T 1703 燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
《火電廠污染防治技術(shù)政策》（環(huán)境保護部公告 2017年 第1號）
《2018年國家先進污染防治技術(shù)目錄（大氣污染防治領(lǐng)域）》
3 術(shù)語與定義
下列術(shù)語和定義適用于本指南。
3.1可過濾顆粒物
由固定污染源直接排放的在煙道和排放狀態(tài)下為固態(tài)或液態(tài)，可以在煙道采樣過程中被濾膜捕獲的顆粒物。
3.2可凝結(jié)顆粒物
由固定污染源直接排放的在煙道內(nèi)和排放狀態(tài)下為氣態(tài)，并在煙道采樣過程中為氣態(tài)不能被濾膜捕獲，但離開煙道后在環(huán)境狀況下降溫后會直接冷凝或通過反應(yīng)生成的液態(tài)或固態(tài)顆粒物。
3.3可溶性鹽類
指經(jīng)濕法脫硫后外排的濕煙氣，經(jīng)降溫冷凝后形成的液滴（或霧滴）中，所含的離子態(tài)硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽等溶解性固形物。
3.4含濕量
表示1千克干空氣所容納的水蒸氣的質(zhì)量，g/kg。
3.5絕對濕度（絕對含濕量）
表示單位空氣體積中所含水蒸氣的質(zhì)量，g/m3。
3.6相對濕度（相對含濕量）
表示空氣中絕對濕度與同溫度下飽和絕對濕度的比值，%。
3.7現(xiàn)狀煙溫
正常工況下，煙氣冷凝裝置、煙氣再熱裝置均停運狀態(tài)下，所監(jiān)測得到的濕法脫硫裝置凈化后、進入煙道前的煙氣溫度，℃。
3.8冷凝后煙溫
煙氣冷凝裝置投運狀態(tài)下，所監(jiān)測得到的濕法脫硫（煙氣冷凝裝置）后、進入再熱裝置或煙道前的煙氣溫度，℃。
3.9外排煙溫
在煙氣冷凝、再熱裝置后，煙囪或煙道內(nèi)監(jiān)測得到的煙氣排放溫度，℃。
4 基本控制措施及技術(shù)要求
4.1目的及要求
4.1.1核心目的
有色煙羽治理應(yīng)以減少濕法脫硫、脫硝后外排煙氣中的可凝結(jié)顆粒物（SO3為主）、可溶性鹽類以及其他污染物排放量為核心目的。
4.1.2總體要求
有色煙羽治理工藝設(shè)計要以“一廠一策”為核心，科學(xué)論證，因地制宜，以源頭控制和過程協(xié)同控制措施為主，充分挖掘現(xiàn)有常規(guī)大氣污染治理設(shè)施對可凝結(jié)顆粒物和可溶性鹽類的協(xié)同治理效果。在此基礎(chǔ)上，必要時可增加采取末端治理措施。新、擴建企業(yè)，宜在設(shè)計階段將主要廢氣固定污染源有色煙羽治理納入環(huán)保工程總體設(shè)計，采取與常規(guī)污染物治理相協(xié)調(diào)的治理方案，兼顧控制可凝結(jié)顆粒物、可溶性鹽類等污染物排放。要統(tǒng)籌考慮各設(shè)施之間的協(xié)同作用，充分論證，全流程優(yōu)化，實現(xiàn)控制效果好、運行能耗低、成本經(jīng)濟的最佳狀態(tài)，提高環(huán)保設(shè)施整體污染減排效果。需進行有色煙羽治理改造的現(xiàn)有企業(yè)，應(yīng)關(guān)注改造方案與現(xiàn)有治理設(shè)施設(shè)備的協(xié)調(diào)性，充分挖掘現(xiàn)有治理設(shè)施多污染物協(xié)同控制潛力。需要增加末端治理措施的，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、自身裝備水平、煙氣條件、冷源及熱源條件，充分調(diào)研論證，采取減排效果好、運行穩(wěn)定可靠的技術(shù)改造方案，確保改造后各項污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
4.2火電行業(yè)有色煙羽控制措施
4.2.1源頭控制措施
（1）燃料控制
燃煤電廠應(yīng)采用低硫分煤，減少硫氧化物生成。
（2）氨逃逸控制
應(yīng)嚴(yán)格控制脫硝、脫硫工段氨逃逸，減少后端銨鹽的生成和排放。對于采用SCR脫硝的燃煤發(fā)電機組，出口氨逃逸應(yīng)控制在<2.5mg/Nm3；采用SNCR脫硝的，氨逃逸濃度應(yīng)控制在≤8mg/Nm3；采用SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)的，氨逃逸濃度應(yīng)控制在≤3.8 mg/Nm3。
（3）SO3轉(zhuǎn)化控制
在SCR脫硝設(shè)計、運行階段應(yīng)考慮控制SO2/SO3轉(zhuǎn)化率：燃煤硫分≥2.5%時，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率宜低于0.75%；燃煤硫分＜2.5%時，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率宜低于1%。
4.2.2協(xié)同控制措施
（1）降低脫硫塔入口煙溫
可采用低低溫電除塵技術(shù)、加裝換熱裝置等方式降低進入脫硫塔煙氣溫度，提高脫硫效率，同時減少塔內(nèi)煙氣含濕量。低低溫電除塵器設(shè)計運行溫度宜控制在酸露點溫度以下，以強化對SO3的協(xié)同脫除效果。
（2）優(yōu)化脫硫塔設(shè)計
濕法脫硫塔在設(shè)計過程中，可通過強化氣液接觸等技術(shù)，提高對SO3等污染物的協(xié)同脫除效果。
（3）堿性吸收劑
可采取噴入堿性吸收劑等方式協(xié)助降低煙氣中SO3等污染物濃度。
4.2.3末端治理措施
（1）煙氣冷凝、再熱技術(shù)
燃煤鍋爐可采取降溫冷凝技術(shù)降低濕法脫硫后的煙氣溫度和絕對濕度，并結(jié)合液滴捕集技術(shù)收集煙氣冷凝下的液滴，減少外排煙氣中可凝結(jié)顆粒物和可溶性鹽類的排放。有熱源條件的，宜利用余熱或其他方式對煙氣再加熱后排放。
（2）液滴捕集、消除技術(shù)
采用降溫冷凝方式控制有色煙羽的，應(yīng)在冷凝裝置后配套高效除霧器等液滴捕集設(shè)施，對冷凝形成的液滴進行高效捕集。如在脫硫后煙道采取降溫冷凝措施的，可在冷凝裝置后設(shè)置煙道式除霧器；采用塔內(nèi)漿液冷卻方法的，可在冷凝裝置后安裝高效多級除霧器或除塵除霧器；同時宜在濕法脫硫裝置末端加裝濕式電除塵器，實現(xiàn)液滴捕集和SO3等污染物的高效脫除。
（3）其他技術(shù)
采取其他有色煙羽末端治理技術(shù)時，其污染減排效果不應(yīng)低于同等投資規(guī)模的降溫冷凝裝置。
4.3其他行業(yè)有色煙羽控制措施
4.3.1源頭控制措施
（1）原輔料、燃料控制
主要燃燒設(shè)備應(yīng)采用低硫原料及燃料，減少硫氧化物生成。
（2）氨逃逸控制
應(yīng)嚴(yán)格控制脫硝、脫硫工段氨逃逸，減少后端銨鹽的生成和排放。
（3）SO3轉(zhuǎn)化控制
設(shè)計及運行階段，應(yīng)考慮對燃燒設(shè)備、脫硝催化劑等對SO3生成具有較大影響的因素進行控制，盡量降低SO2/SO3轉(zhuǎn)化率。
4.3.2協(xié)同控制措施
（1）降低脫硫塔入口煙溫
可采用加裝換熱裝置等方式降低進入脫硫塔煙氣溫度，提高脫硫效率，同時減少塔內(nèi)煙氣含濕量。
（2）優(yōu)化脫硫塔設(shè)計
濕法脫硫塔在設(shè)計過程中，可采取強化氣液接觸等技術(shù)措施，提高對SO3等污染物的協(xié)同脫除效果。
（3）堿性吸收劑
可采取噴入堿性吸收劑等方式協(xié)助降低煙氣中SO3等污染物濃度。
4.3.3末端治理措施
（1）煙氣冷凝、再熱技術(shù)
主要燃燒、焙燒設(shè)施可采取相應(yīng)技術(shù)降低濕法脫硫后的煙氣排放溫度和絕對濕度，通過收集煙氣中液滴和飽和水蒸氣中水分等方式，減少可凝結(jié)顆粒物和可溶性鹽類的排放。有熱源條件的，可利用工業(yè)余熱或其他方式對煙氣再加熱后排放。
（2）霧滴去除技術(shù)
采用降溫冷凝方式控制有色煙羽的，應(yīng)在冷凝裝置后配套高效除霧器或濕式電除塵器等霧滴捕集設(shè)施，對冷凝形成的霧滴進行高效捕集。
（3）其他技術(shù)
采取其他有色煙羽末端治理技術(shù)時，其污染減排效果不宜低于同等投資規(guī)模的降溫冷凝裝置。
5 末端治理技術(shù)設(shè)計及運行管理要點
5.1通用末端治理技術(shù)
目前有色煙羽治理主要有以下三類通用的末端治理技術(shù)。
5.1.1煙氣升溫加熱技術(shù)
煙氣升溫加熱技術(shù)是對脫硫后排入煙囪前的濕飽和煙氣進行加熱，將濕煙氣的溫度升高，保持濕煙氣的絕對含濕量不變，相對含濕量減小，使得煙氣相對濕度小于升溫后的飽和濕度，從而達(dá)到消除視覺上的“有色煙羽”的技術(shù)要求。
目前煙氣升溫加熱技術(shù)按換熱方式可以分為間接換熱和直接換熱兩類。熱源有工業(yè)余熱、燃料加熱等。已工業(yè)應(yīng)用的間接加熱技術(shù)有GGH、MGGH、蒸汽換熱加熱等，直接加熱技術(shù)有熱二次風(fēng)混合加熱、燃?xì)庵苯蛹訜?、熱空氣混合加熱等?/p>
單純的煙氣升溫加熱技術(shù)在一定條件下夠消除視覺感官上的“有色煙羽”，并有利于污染物抬升擴散，降低局地污染物濃度。但對煙氣中的污染物并無實際削減作用，且存在增加能耗和污染物排放的問題，因此通常不單獨作為有色煙羽治理措施使用。
5.1.2煙氣降溫冷凝技術(shù)
煙氣降溫冷凝技術(shù)是在脫硫塔濕煙氣排放前對飽和濕煙氣進行冷卻，將濕煙氣的溫度降低，在降溫過程中煙氣的絕對含濕量下降。該技術(shù)可減少外排煙氣帶水，一定程度減少進入環(huán)境的液滴（含可溶性鹽等）量和可凝結(jié)顆粒物等污染物的排放，有一定的視覺治理效果。
煙氣降溫冷凝技術(shù)按換熱方式可分為直接換熱和間接換熱兩類。按冷源的不同又可分為水冷源、空氣冷源和其他人工冷源等三種。已應(yīng)用的工業(yè)方案有相變凝聚器、漿液冷卻系統(tǒng)、冷凝析水器、脫硫零補水系統(tǒng)和煙氣余熱回收與減排一體化系統(tǒng)等。
煙氣降溫冷凝技術(shù)存在降溫幅度易受季節(jié)氣候影響、冷源能耗較高等問題。若其后端不對煙氣進行再熱升溫處理，還將降低原排放煙氣熱力抬升高度，可能對局地污染物擴散帶來不利影響。
5.1.3煙氣冷凝再熱技術(shù)
煙氣冷凝再熱技術(shù)是煙氣冷凝技術(shù)和加熱技術(shù)兩種方式的組合使用。它的濕煙羽消除機理是通過降溫減少濕煙氣中的絕對含濕量，使煙氣中飽和水汽析出成凝結(jié)水，同時煙氣中部分污染物被凝結(jié)水液滴帶出而協(xié)同脫除；再將煙氣加熱以降低濕煙氣的相對含濕量，從而實現(xiàn)“有色煙羽”的消除。
冷凝再熱技術(shù)綜合了加熱技術(shù)和冷凝技術(shù)的優(yōu)點，受環(huán)境溫度、相對濕度等外界條件影響制約小，適用范圍更廣，是目前應(yīng)用較多的有色煙羽治理方法。
表1 有色煙羽治理主要技術(shù)類別
5.1.4石膏雨控制技術(shù)
采用濕法脫硫的煙氣排放裝置，應(yīng)通過優(yōu)化脫硫塔設(shè)計、采用高效除霧器、濕電除塵器等方式并優(yōu)化運行管理等措施，控制大顆粒的液滴排放。同時，采用有色煙羽冷凝、升溫控制措施，可進一步消除石膏雨現(xiàn)象。
5.2 末端治理措施技術(shù)要點
可采用降溫冷凝或其他具有同等減排效果的技術(shù)方法，減少外排煙氣中可凝結(jié)顆粒物、可溶性鹽類和其他污染物的排放。
5.2.1降溫冷凝技術(shù)
（1）采取降溫冷凝技術(shù)的，宜采取措施進一步強化冷凝裝置在水汽冷凝過程中對微細(xì)顆粒等污染物的凝并、碰撞、捕集效果，促進微細(xì)顆粒物聚合長大成液滴，便于后續(xù)裝置捕集，提高冷凝裝置對各類污染物的協(xié)同去除效果。
（2）冷凝設(shè)施后應(yīng)配套高效除霧器、濕式電除塵器等霧滴捕集裝置，確保對冷凝霧滴進行高效捕集。執(zhí)行超低排放的行業(yè)，冷凝裝置后的除霧器逃逸霧滴濃度宜低于25mg/m3，其他行業(yè)冷凝裝置后除霧器逃逸霧滴濃度宜低于50mg/m3。
（3）采取降溫冷凝技術(shù)時，宜優(yōu)先考慮自然冷源，采用水冷、空冷等換熱方式。采用水冷時，改造企業(yè)應(yīng)盡量利用現(xiàn)有水冷設(shè)施，減少新鮮水用水量；采用空冷時，應(yīng)關(guān)注空冷風(fēng)機噪聲對環(huán)境的影響。
（4）冷凝設(shè)施設(shè)計階段應(yīng)充分考慮對脫硫設(shè)施的影響。采用漿液冷卻的，設(shè)計階段需要考慮運行負(fù)荷和煙溫波動對水平衡的影響，避免廢水外排。降溫冷凝后捕集的冷凝液應(yīng)處理后回用。
（5）采取降溫冷凝技術(shù)時，應(yīng)注意相關(guān)設(shè)施設(shè)備防腐工作。采取煙氣間接換熱冷卻時，應(yīng)采用傳熱效率高、耐腐蝕的換熱材料。設(shè)計中應(yīng)優(yōu)化設(shè)備布置，降低系統(tǒng)阻力，減小運行能耗。
5.2.2加熱技術(shù)
（1）有工業(yè)余熱或其他供熱條件的企業(yè)，可對冷凝除濕后的煙氣采取再熱升溫措施，盡量提高排煙溫度。
（2）熱源宜優(yōu)先采用工業(yè)余熱并進行充分論證，避免增加污染物排放造成環(huán)境負(fù)效益。
（3）執(zhí)行超低排放的行業(yè)，采用GGH、煙氣直接加熱等換熱方式時，應(yīng)注意煙氣污染物夾帶和混入的問題。
5.3技術(shù)考核要點
隨著國家及本省相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、政策的制定和完善，將逐步以對SO3等非常規(guī)污染物的減排效果作為有色煙羽治理技術(shù)的考核指標(biāo)。
5.3.1降溫冷凝技術(shù)
末端治理采用降溫冷凝技術(shù)的，現(xiàn)階段可僅考核溫度降幅指標(biāo)，具體如下：
燃煤電廠（或燃煤鍋爐）采取降溫冷凝方法進行有色煙羽治理的，正常工況下，非采暖季冷凝后煙溫宜控制在48℃以下；采暖季冷凝后煙溫宜控制在45℃以下。
其他行業(yè)采取煙氣降溫冷凝方法的，正常工況下，現(xiàn)狀煙溫≤52℃時，非采暖季冷凝后煙溫宜控制在≤48℃或降溫2.5℃以上，采暖季冷凝后煙溫宜控制在≤45℃或降溫4℃以上?，F(xiàn)狀煙溫＞52℃時，非采暖季冷凝后煙溫宜控制在≤50℃或降溫3℃以上，采暖季冷凝后煙溫宜控制在≤47℃或降溫5℃以上。
5.3.2其他技術(shù)
采用其他末端治理技術(shù)方法的，其污染減排效果不應(yīng)低于同等投資規(guī)模的降溫冷凝裝置。
此外，采取上述末端治理措施后的煙氣排放高度不應(yīng)低于其改造前現(xiàn)狀或環(huán)評要求。
5.4設(shè)施運行、管理要點
（1）有色煙羽末端治理設(shè)施應(yīng)與濕法脫硫等環(huán)保設(shè)施同時運行，正常情況下各季節(jié)均不應(yīng)停運。
（2）宜采用自動監(jiān)控裝置，對降溫冷凝裝置前、后煙氣溫度，以及再熱裝置后外排煙溫進行實時監(jiān)控并自動記錄溫度變化曲線。
（3）企業(yè)應(yīng)將有色煙羽治理設(shè)施納入正常生產(chǎn)管理內(nèi)容，制定運行管理制度，明確運行、維護和操作規(guī)程，開展日常維護和檢修。將主要運行參數(shù)、設(shè)備維修情況、冷凝廢水處置去向等納入臺賬記錄。
（4）應(yīng)定期檢查有色煙羽治理設(shè)施的運行情況和運行效果，必要時可對設(shè)施開啟前、后相關(guān)污染物排放情況進行監(jiān)測。
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