《活性炭法燒結(jié)球團(tuán)煙氣凈化系統(tǒng)性能驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》

UDCPT/CMCAXXXX-2023活性炭法燒結(jié)球團(tuán)煙氣凈化系統(tǒng)性能驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)StandardforPT/CMCAXXXX-2023活性炭法燒結(jié)球團(tuán)煙氣凈化系統(tǒng)性能驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)Standardforperformanceacceptanceofsinteringandpelletizingfluegaspurificationsystemusingactivatedcarbonmethod（征求意見稿）中國(guó)冶金建設(shè)協(xié)會(huì)發(fā)布2023-XX-XX實(shí)施2023-XX-XX發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)···基本規(guī)定新建、擴(kuò)建和改建活性炭法凈化系統(tǒng)性能驗(yàn)收需要在168小時(shí)考核運(yùn)行移交生產(chǎn)后進(jìn)行，是為保證系統(tǒng)具備穩(wěn)定可靠的軟硬件各項(xiàng)條件；需在6個(gè)月內(nèi)進(jìn)行，一是為了保證驗(yàn)收的及時(shí)性，以便及時(shí)計(jì)量各項(xiàng)性能指標(biāo)，進(jìn)而進(jìn)行必要的調(diào)整，二是為了防止其他無關(guān)因素影響工程運(yùn)行效果，進(jìn)而影響驗(yàn)收進(jìn)度及結(jié)果。為保障活性炭法燒結(jié)球團(tuán)煙氣凈化系統(tǒng)驗(yàn)收過程組織有序、安排合理、高效推進(jìn)、驗(yàn)收完整，要制定具體驗(yàn)收計(jì)劃；另外，本標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)關(guān)注新建、改建和擴(kuò)建活性炭煙氣凈化工程在設(shè)計(jì)工況下能否滿足性能保證值，驗(yàn)收檢測(cè)方法及試驗(yàn)參數(shù)是以實(shí)現(xiàn)驗(yàn)收目的而靈活制定的?；钚蕴坎牧闲阅芘c系統(tǒng)運(yùn)行效果息息相關(guān)，因此，性能驗(yàn)收試驗(yàn)前需要對(duì)系統(tǒng)中運(yùn)行的活性炭進(jìn)行隨機(jī)取樣檢測(cè)其各項(xiàng)指標(biāo)，具體指標(biāo)有：堆積密度、粒度分布、耐磨強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度、水分、灰分、揮發(fā)分、著火點(diǎn)、碘吸附值、脫硫值、脫硝率。還原劑一般有液氨、氨水及尿素三種。三種還原劑各有特點(diǎn)，為方便進(jìn)行噴氨量的核算，保證工程噴氨控制的穩(wěn)定性，液氨一般采用純度為99.8%的氨；另外，由于液氨使用過程中要求的安全防護(hù)等級(jí)高，同時(shí)考慮運(yùn)輸過程體積、蒸發(fā)電力消耗等，通常采用濃度為20%~30%的商業(yè)用氨水；而采用尿素?zé)岱纸猱a(chǎn)生氨氣時(shí)，由于用量較大，采用工業(yè)用尿素合格品等級(jí)及以上即可。為保證煙氣等參數(shù)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，驗(yàn)收試驗(yàn)期間需要對(duì)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）在線儀表進(jìn)行標(biāo)定。CEMS作為煙氣各項(xiàng)指標(biāo)的綜合測(cè)試裝置，除煙氣溫壓流測(cè)試外，還需要滿足常規(guī)組分O2、H2O的測(cè)量，以及常規(guī)污染物SO2、NOx、顆粒物以及氨逃逸的測(cè)量，同時(shí)，由于當(dāng)前普遍執(zhí)行超低排放政策，因此要求測(cè)試設(shè)備精度能夠滿足凈化后超低污染物濃度水平的測(cè)試要求。由于煙氣流量及成分波動(dòng)，煙氣在煙道內(nèi)呈局部不均勻狀態(tài)，為盡可能保證取樣點(diǎn)煙氣成分均一性，采用移動(dòng)式煙氣測(cè)試儀時(shí)，采樣位置需要置于垂直管段或水平管道截面處；同時(shí)，為防止煙氣湍流導(dǎo)致煙氣組分不均勻，從而導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)不具有代表性，試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)需要避開彎頭、閥門、變徑等部位，且滿足距上述部位下游方向不小于6倍煙道直徑或上游方向不小于3倍煙道直徑處。為使驗(yàn)收客觀、合理、真實(shí)，驗(yàn)收試驗(yàn)期間，各系統(tǒng)、設(shè)備需嚴(yán)格遵照廠家給定的設(shè)定參數(shù)運(yùn)行，煙氣參數(shù)滿足設(shè)計(jì)工況，保證活性炭法燒結(jié)球團(tuán)煙氣凈化系統(tǒng)按設(shè)定要求運(yùn)轉(zhuǎn)；驗(yàn)收試驗(yàn)需要穩(wěn)定運(yùn)行一周，以保證各測(cè)量數(shù)據(jù)能代表系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行一周內(nèi)的綜合情況。檢測(cè)內(nèi)容驗(yàn)收試驗(yàn)需采集或計(jì)算的數(shù)據(jù)分為煙氣參數(shù)和性能指標(biāo)，考慮到活性炭煙氣凈化系統(tǒng)的特殊性，以及用戶對(duì)活性炭煙氣凈化系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)差異，設(shè)置必做的性能指標(biāo)和選做的性能指標(biāo)。需測(cè)量的煙氣參數(shù)包括：煙氣溫度、大氣壓力、煙氣靜壓、煙氣動(dòng)壓、煙氣流速、氧量、濕度、CO2濃度、CO濃度、顆粒物濃度、SO2濃度；需計(jì)算的煙氣參數(shù)包括：NOx濃度、煙氣密度、煙氣流量。調(diào)研鋼鐵行業(yè)內(nèi)活性炭法應(yīng)用實(shí)績(jī)可知，活性炭法通常用作單脫硫或聯(lián)合脫硫脫硝，暫無單脫硝工藝，可見，即使由于工藝布置不同，活性炭煙氣凈化系統(tǒng)也可發(fā)揮除塵脫硫作用?；钚蕴烤哂锌扇嫉奶厥鈱傩?，煙氣溫度變化是識(shí)別系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要指標(biāo)，同時(shí)，活性炭床層阻力能側(cè)面反映活性炭破碎程度以及系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)流暢性，因此，需要把煙溫變化、系統(tǒng)阻力作為必測(cè)指標(biāo)。此外，解析塔再生能力關(guān)系到活性炭能否循環(huán)高效使用，活性炭法核心功能是粉塵的攔截及SO2的吸附脫除，而活性炭用量與經(jīng)濟(jì)性緊密相關(guān)，因此，除塵脫硫能力、解析塔再生能力以及活性炭消耗量是活性炭煙氣凈化工程最核心的技術(shù)指標(biāo)，也需要規(guī)定為必測(cè)項(xiàng)。當(dāng)活性炭法用于聯(lián)合脫硫脫硝時(shí)，除脫硫指標(biāo)外，脫硝相關(guān)的指標(biāo)如凈煙氣中NOx濃度及脫硝效率、氨逃逸值、氨氮摩爾比、還原劑消耗可以歸類至選做的性能指標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)不同企業(yè)間統(tǒng)一的橫向評(píng)價(jià)，引入了平均噸燒結(jié)球團(tuán)礦煙氣處理電、水、蒸汽、氮?dú)饧皦嚎s空氣消耗，綜合能耗以及廢水產(chǎn)生量的概念；同步率與企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、管理水平、控制水平相關(guān)；脫硫副產(chǎn)物資源化產(chǎn)品硫酸品質(zhì)、系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水品質(zhì)、設(shè)備噪聲、保溫設(shè)備表面溫度涉及的點(diǎn)多面廣，以上指標(biāo)作為生產(chǎn)企業(yè)日常性內(nèi)控指標(biāo)，在活性炭煙氣凈化系統(tǒng)中不具有普遍性，不作為必選的考核指標(biāo)，歸類到選做的性能指標(biāo)。其他在合作協(xié)議或由具體特定工藝、特定要求而提出的試驗(yàn)項(xiàng)目也歸類至選做的性能指標(biāo)。5煙氣參數(shù)由于現(xiàn)有活性炭法煙氣凈化裝置均設(shè)置有常規(guī)的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS），測(cè)試數(shù)據(jù)通常含煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣流量、氧量、濕度、顆粒物濃度、SO2濃度和NOx濃度，但一般不含CO濃度、CO2濃度、NH3濃度等，且測(cè)試等級(jí)以滿足國(guó)家或行業(yè)要求為主。因此，驗(yàn)收試驗(yàn)測(cè)量煙氣參數(shù)以移動(dòng)式測(cè)試儀器為主，在線CEMS儀表為輔，且移動(dòng)式測(cè)量?jī)x器精度等級(jí)不能低于在線測(cè)量設(shè)備。煙氣煙道直徑通常較大，煙氣成分復(fù)雜波動(dòng)大，因此需要采用網(wǎng)格法求算平均值得到煙氣溫度、煙氣靜壓、煙氣動(dòng)壓、煙氣流速、顆粒物濃度及氣態(tài)污染物濃度的數(shù)據(jù)，對(duì)反應(yīng)某一處煙氣數(shù)據(jù)更具有代表性。溫度測(cè)試較為常規(guī)，采用溫度測(cè)量元件直接讀取不同位置點(diǎn)的溫度值，考慮煙氣波動(dòng)，測(cè)量時(shí)需注意讀取煙溫穩(wěn)定值，以保證測(cè)試準(zhǔn)確性。大氣壓力計(jì)易于獲取、簡(jiǎn)單易用，且精度完全滿足使用需求，此處建議采用大氣壓力計(jì)直接測(cè)量讀取大氣壓力值。采用皮托管測(cè)量煙氣靜壓、煙氣動(dòng)壓及煙氣流速的方式較為常規(guī)、測(cè)試過程簡(jiǎn)單、測(cè)試結(jié)果可靠。氧量測(cè)試方法有順磁法、電化學(xué)法或氧化鋯法，其中順磁法測(cè)量基本不受氣體樣品中非待測(cè)組分的影響，響應(yīng)速度較快，穩(wěn)定性好，且可以用于氧含量較高的氣體樣品測(cè)量，因此，本標(biāo)準(zhǔn)氧量測(cè)試推薦使用順磁法。冷凝法、干濕球法、重量法（GB/T16157）或經(jīng)校準(zhǔn)的濕度檢測(cè)儀檢測(cè)濕度較為常見可靠，本標(biāo)準(zhǔn)任選一種即可。燒結(jié)球團(tuán)煙氣中CO2體積占比通常在5%左右，對(duì)煙氣密度、平均摩爾質(zhì)量貢獻(xiàn)較大，因此，本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收過程需掌握其含量；非分散紅外吸收法利用物質(zhì)能吸收特定波長(zhǎng)的紅外輻射而產(chǎn)生熱效應(yīng)變化，將這種變化轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的電流信號(hào)，以此測(cè)量該物質(zhì)的含量，該方法操作簡(jiǎn)單快速，CO2對(duì)紅外輻射有較強(qiáng)吸收能力，因此，推薦使用非分散紅外吸收法進(jìn)行CO2測(cè)量（HJ870）。燒結(jié)球團(tuán)煙氣中CO體積占比通常在1%左右，對(duì)煙氣密度、平均摩爾質(zhì)量貢獻(xiàn)較大，因此，本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收過程需掌握其含量；定電位電解法利用CO氣體經(jīng)透氣膜擴(kuò)散到工作電極表面上，并在工作電極的催化作用下發(fā)生氧化，CO是典型的還原性氣體極易氧化，因此推薦使用定電位電解法進(jìn)行CO測(cè)量（HJ973）。在正常工況下煙氣中的主要成份包括N2、O2、CO2、CO、水蒸汽，少量的SO2、NOx及其他物質(zhì)在煙氣密度計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì)，即認(rèn)為N2、O2、CO2、CO、H2O（分子量分別為28g/mol、32g/mol、44g/mol、28g/mol、18g/mol）含量之總和為100%，確定這五種成份濃度即可通過公式計(jì)算得到煙氣密度。根據(jù)煙道截面積（m2）、煙氣流速（m/s）即可求算每小時(shí)即3600s內(nèi)煙氣流量；再通過實(shí)際煙氣溫度、煙氣靜壓及大氣壓轉(zhuǎn)換求算得到標(biāo)準(zhǔn)狀況煙氣流量。參照《固定污染源排氣中顆粒物和氣態(tài)污染物采樣方法》GB/T16157，煙氣顆粒物濃度測(cè)試方法有激光法和重量法，激光法需要精準(zhǔn)的顆粒物物理參數(shù)信息，且易受水汽及有機(jī)氣干擾，而重量法簡(jiǎn)單可靠，且精度滿足要求，因此推薦采用等速采用方法收集一定體積煙氣中的粉塵，再通過重量法計(jì)算得到顆粒物濃度。參照《固定污染源廢氣二氧化硫的測(cè)量便攜式紫外吸收法》HJ1131、《固定污染源廢氣二氧化硫的測(cè)量定電位電解法》HJ57或《固定污染源廢氣二氧化硫的測(cè)量非分散紅外吸收法》HJ629，采用便攜式紫外吸收法、定電位電解法或非分散紅外吸收法測(cè)試SO2常見可靠，本標(biāo)準(zhǔn)任選一種即可。參照《固定污染源廢氣氮氧化物的測(cè)量便攜式紫外吸收法》HJ1132、《固定污染源廢氣氮氧化物的測(cè)量非分散紅外吸收法》HJ692，便攜式紫外吸收法或非分散紅外吸收法測(cè)試NO常見可靠，本標(biāo)準(zhǔn)任選一種即可；而便攜式紫外吸收法測(cè)試NO2具有選擇性好、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)；在煙氣中測(cè)量NOx濃度，無論測(cè)量的是NO濃度或是NO2濃度，都需要統(tǒng)一折算到NO2濃度來表示，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，干煙氣NO濃度折算到NO2濃度的系數(shù)是1.53，即=1.53。

6性能指標(biāo)活性炭煙氣凈化系統(tǒng)存在風(fēng)機(jī)做功產(chǎn)熱、活性炭吸附SO2放熱、系統(tǒng)散熱等多種因素，且活性炭床層易發(fā)生超溫穩(wěn)安全風(fēng)險(xiǎn)，故不同位置溫度值變化極為重要，因此，需檢測(cè)不同測(cè)點(diǎn)溫度，根據(jù)入口煙氣溫度核算溫度變化，正值時(shí)代表煙氣降溫，負(fù)值時(shí)代表煙氣升溫，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行?；钚蕴繛樾☆w粒物質(zhì)，緊密堆積在煙氣凈化裝置內(nèi)，煙氣通過時(shí)阻力較大，且隨著活性炭粒度減小，堆積密實(shí)度增加，對(duì)煙氣的阻力增加，導(dǎo)致煙氣流通不暢，因此，煙氣阻力測(cè)量對(duì)及時(shí)調(diào)整活性炭下料參數(shù)、平衡系統(tǒng)風(fēng)壓等極為關(guān)鍵。不同位置間煙氣阻力可通過前后兩個(gè)位置的壓力計(jì)算得到，而總阻力即各段阻力之和，常數(shù)9.8代表重力加速度（N/kg）。解析塔再生能力的測(cè)量原理為：隨機(jī)選取解析塔進(jìn)出口活性炭各1份，參考《脫硫脫硝用煤質(zhì)顆?；钚蕴吭囼?yàn)方法第4部分:脫硫值》GB/T30202.4活性炭解析的方法，即通過NaOH溶液吸收解析的SO2并通過滴定分別測(cè)得SO2解析量（數(shù)值為NaOH消耗摩爾量與吸收液中硫酸摩爾量的換算關(guān)系、數(shù)值100為通過“50mL”吸收液來計(jì)算得到“5000mL”吸收液中SO2總量時(shí)的換算關(guān)系），從而可求算得到SO2脫附率，即解析塔解析能力。參照《公共場(chǎng)所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法第2部分：化學(xué)污染物》GB/T18204.2和《便攜式煙氣逃逸氨測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)要求》DL/T1916，氨逃逸值可以用來核算噴氨量，且氨逃逸會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因此氨逃逸值得監(jiān)測(cè)極為重要。本標(biāo)準(zhǔn)推薦采用靛酚藍(lán)分光光度法或激光光譜法測(cè)試凈煙氣NH3濃度?；钚蕴繜煔鈨艋到y(tǒng)是燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)的附屬設(shè)施，因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定活性炭煙氣凈化系統(tǒng)各相關(guān)數(shù)據(jù)折算至噸燒結(jié)球團(tuán)礦，以實(shí)現(xiàn)不同燒結(jié)球團(tuán)廠進(jìn)行數(shù)據(jù)橫向比較。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以上核算基于燒結(jié)球團(tuán)工程以及活性炭煙氣凈化工程穩(wěn)定運(yùn)行一周，通過一周內(nèi)燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)量、活性炭消耗量、還原劑消耗量、電消耗量、水消耗量、蒸汽消耗量、氮?dú)庀牧俊嚎s空氣消耗量來計(jì)算各能源實(shí)物平均至噸燒結(jié)球團(tuán)礦的消耗數(shù)據(jù)，且通過一周數(shù)據(jù)核算，結(jié)果更具代表性。平均噸燒結(jié)球團(tuán)礦煙氣處理綜合能耗根據(jù)電耗、蒸汽消耗、氮?dú)庀募皦嚎s空氣消耗核算得到，查閱《綜合能耗計(jì)算通則》GB/T2589得到電力、蒸汽、氮?dú)夂蛪嚎s空氣折算標(biāo)煤系數(shù)分別為0.1229kgce/（kW·h）、0.1286kgce/kg、0.6714kgce/m3、0.04kgce/m3?；钚蕴?jī)艋到y(tǒng)與燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)同步率根據(jù)二者運(yùn)行時(shí)間、以及由于因活性炭?jī)艋こ坦收蠈?dǎo)致的燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)非計(jì)劃停運(yùn)時(shí)間計(jì)算得到。制酸廢水產(chǎn)生量也是核算工程控制水平高低的重要指標(biāo)，為保證測(cè)試結(jié)果具有代表性，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定通過核算活性炭煙氣凈化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行一周產(chǎn)生的制酸廢水量，再根據(jù)燒結(jié)球團(tuán)礦生產(chǎn)量求算得到噸燒結(jié)球團(tuán)礦煙氣處理制酸廢水產(chǎn)生量?；钚蕴?jī)艋こ藤Y源化副產(chǎn)物硫酸品質(zhì)是檢驗(yàn)活性炭煙氣凈化工程副產(chǎn)物利用水平的重要指標(biāo)，通過檢測(cè)硫酸含量、灰分、鐵、砷、鉛、汞、透明度、色度等指標(biāo)，即可判別工程制酸水平?；钚蕴?jī)艋こ讨扑釓U水的處理是活性炭工程的難點(diǎn)，制酸廢水品質(zhì)可通過測(cè)試廢水中pH值、懸浮物、化學(xué)需氧量、硫酸鹽、硫化物、氨氮、氯化物、氟化物、總硬度、總鎘、總汞、總鉛、總鋅、總鉈等指標(biāo)得到。裝置表面溫度一方面反映了保溫層施工質(zhì)量，一方面是安全性