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2022
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山西省有色烟羽治理技术指南（试行）
作者：
目 次
前言 II
1 适用范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语与定义 1
4 基本控制措施及技术要求 2
5 末端治理技术设计及运行管理要点 6
前 言
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》以及《打赢蓝天保卫战三年行动计划》相关要求，规范有色烟羽治理，特制定本指南。
本指南起草单位：山西省环境保护技术评估中心、中国辐射防护研究院、山西晋环科源环境资源科技有限公司、山西大学、山西中环宏达环境检测技术有限公司。
本指南主要起草人：吴玉生 史学峰 向怡 刘瑶 吴俊松 阎卫军 熊英莹 杨凤玲 李浩 。
1 适用范围
本指南适用于山西省内火电、钢铁、焦化等主要行业工业废气治理设施采用湿法脱硫、脱硝等净化工艺时，对其所排放的有色烟羽及石膏雨进行的控制和管理。其他行业可参照执行。
2 规范性引用文件
本指南引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本指南。
GB/T 16157 固定污染物排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
HJ 836 固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法
HJ 179 石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工程通用技术规范
HJ 562 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法
HJ 563 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法
HJ 2001 氨法脱硫工程通用技术规范
HJ 2039 火电厂除尘工程技术规范
HJ 2301 火电厂污染防治可行技术指南
HJ 2053 燃煤电厂超低排放烟气治理工程技术规范
DB14/T 1703 燃煤电厂大气污染物排放标准
《火电厂污染防治技术政策》（环境保护部公告 2017年 第1号）
《2018年国家先进污染防治技术目录（大气污染防治领域）》
3 术语与定义
下列术语和定义适用于本指南。
3.1可过滤颗粒物
由固定污染源直接排放的在烟道和排放状态下为固态或液态，可以在烟道采样过程中被滤膜捕获的颗粒物。
3.2可凝结颗粒物
由固定污染源直接排放的在烟道内和排放状态下为气态，并在烟道采样过程中为气态不能被滤膜捕获，但离开烟道后在环境状况下降温后会直接冷凝或通过反应生成的液态或固态颗粒物。
3.3可溶性盐类
指经湿法脱硫后外排的湿烟气，经降温冷凝后形成的液滴（或雾滴）中，所含的离子态硫酸盐、硝酸盐、铵盐等溶解性固形物。
3.4含湿量
表示1千克干空气所容纳的水蒸气的质量，g/kg。
3.5绝对湿度（绝对含湿量）
表示单位空气体积中所含水蒸气的质量，g/m3。
3.6相对湿度（相对含湿量）
表示空气中绝对湿度与同温度下饱和绝对湿度的比值，%。
3.7现状烟温
正常工况下，烟气冷凝装置、烟气再热装置均停运状态下，所监测得到的湿法脱硫装置净化后、进入烟道前的烟气温度，℃。
3.8冷凝后烟温
烟气冷凝装置投运状态下，所监测得到的湿法脱硫（烟气冷凝装置）后、进入再热装置或烟道前的烟气温度，℃。
3.9外排烟温
在烟气冷凝、再热装置后，烟囱或烟道内监测得到的烟气排放温度，℃。
4 基本控制措施及技术要求
4.1目的及要求
4.1.1核心目的
有色烟羽治理应以减少湿法脱硫、脱硝后外排烟气中的可凝结颗粒物（SO3为主）、可溶性盐类以及其他污染物排放量为核心目的。
4.1.2总体要求
有色烟羽治理工艺设计要以“一厂一策”为核心，科学论证，因地制宜，以源头控制和过程协同控制措施为主，充分挖掘现有常规大气污染治理设施对可凝结颗粒物和可溶性盐类的协同治理效果。在此基础上，必要时可增加采取末端治理措施。新、扩建企业，宜在设计阶段将主要废气固定污染源有色烟羽治理纳入环保工程总体设计，采取与常规污染物治理相协调的治理方案，兼顾控制可凝结颗粒物、可溶性盐类等污染物排放。要统筹考虑各设施之间的协同作用，充分论证，全流程优化，实现控制效果好、运行能耗低、成本经济的最佳状态，提高环保设施整体污染减排效果。需进行有色烟羽治理改造的现有企业，应关注改造方案与现有治理设施设备的协调性，充分挖掘现有治理设施多污染物协同控制潜力。需要增加末端治理措施的，应结合当地气候条件、自身装备水平、烟气条件、冷源及热源条件，充分调研论证，采取减排效果好、运行稳定可靠的技术改造方案，确保改造后各项污染物稳定达标排放。
4.2火电行业有色烟羽控制措施
4.2.1源头控制措施
（1）燃料控制
燃煤电厂应采用低硫分煤，减少硫氧化物生成。
（2）氨逃逸控制
应严格控制脱硝、脱硫工段氨逃逸，减少后端铵盐的生成和排放。对于采用SCR脱硝的燃煤发电机组，出口氨逃逸应控制在<2.5mg/Nm3；采用SNCR脱硝的，氨逃逸浓度应控制在≤8mg/Nm3；采用SNCR/SCR联合脱硝技术的，氨逃逸浓度应控制在≤3.8 mg/Nm3。
（3）SO3转化控制
在SCR脱硝设计、运行阶段应考虑控制SO2/SO3转化率：燃煤硫分≥2.5%时，SO2/SO3转化率宜低于0.75%；燃煤硫分＜2.5%时，SO2/SO3转化率宜低于1%。
4.2.2协同控制措施
（1）降低脱硫塔入口烟温
可采用低低温电除尘技术、加装换热装置等方式降低进入脱硫塔烟气温度，提高脱硫效率，同时减少塔内烟气含湿量。低低温电除尘器设计运行温度宜控制在酸露点温度以下，以强化对SO3的协同脱除效果。
（2）优化脱硫塔设计
湿法脱硫塔在设计过程中，可通过强化气液接触等技术，提高对SO3等污染物的协同脱除效果。
（3）碱性吸收剂
可采取喷入碱性吸收剂等方式协助降低烟气中SO3等污染物浓度。
4.2.3末端治理措施
（1）烟气冷凝、再热技术
燃煤锅炉可采取降温冷凝技术降低湿法脱硫后的烟气温度和绝对湿度，并结合液滴捕集技术收集烟气冷凝下的液滴，减少外排烟气中可凝结颗粒物和可溶性盐类的排放。有热源条件的，宜利用余热或其他方式对烟气再加热后排放。
（2）液滴捕集、消除技术
采用降温冷凝方式控制有色烟羽的，应在冷凝装置后配套高效除雾器等液滴捕集设施，对冷凝形成的液滴进行高效捕集。如在脱硫后烟道采取降温冷凝措施的，可在冷凝装置后设置烟道式除雾器；采用塔内浆液冷却方法的，可在冷凝装置后安装高效多级除雾器或除尘除雾器；同时宜在湿法脱硫装置末端加装湿式电除尘器，实现液滴捕集和SO3等污染物的高效脱除。
（3）其他技术
采取其他有色烟羽末端治理技术时，其污染减排效果不应低于同等投资规模的降温冷凝装置。
4.3其他行业有色烟羽控制措施
4.3.1源头控制措施
（1）原辅料、燃料控制
主要燃烧设备应采用低硫原料及燃料，减少硫氧化物生成。
（2）氨逃逸控制
应严格控制脱硝、脱硫工段氨逃逸，减少后端铵盐的生成和排放。
（3）SO3转化控制
设计及运行阶段，应考虑对燃烧设备、脱硝催化剂等对SO3生成具有较大影响的因素进行控制，尽量降低SO2/SO3转化率。
4.3.2协同控制措施
（1）降低脱硫塔入口烟温
可采用加装换热装置等方式降低进入脱硫塔烟气温度，提高脱硫效率，同时减少塔内烟气含湿量。
（2）优化脱硫塔设计
湿法脱硫塔在设计过程中，可采取强化气液接触等技术措施，提高对SO3等污染物的协同脱除效果。
（3）碱性吸收剂
可采取喷入碱性吸收剂等方式协助降低烟气中SO3等污染物浓度。
4.3.3末端治理措施
（1）烟气冷凝、再热技术
主要燃烧、焙烧设施可采取相应技术降低湿法脱硫后的烟气排放温度和绝对湿度，通过收集烟气中液滴和饱和水蒸气中水分等方式，减少可凝结颗粒物和可溶性盐类的排放。有热源条件的，可利用工业余热或其他方式对烟气再加热后排放。
（2）雾滴去除技术
采用降温冷凝方式控制有色烟羽的，应在冷凝装置后配套高效除雾器或湿式电除尘器等雾滴捕集设施，对冷凝形成的雾滴进行高效捕集。
（3）其他技术
采取其他有色烟羽末端治理技术时，其污染减排效果不宜低于同等投资规模的降温冷凝装置。
5 末端治理技术设计及运行管理要点
5.1通用末端治理技术
目前有色烟羽治理主要有以下三类通用的末端治理技术。
5.1.1烟气升温加热技术
烟气升温加热技术是对脱硫后排入烟囱前的湿饱和烟气进行加热，将湿烟气的温度升高，保持湿烟气的绝对含湿量不变，相对含湿量减小，使得烟气相对湿度小于升温后的饱和湿度，从而达到消除视觉上的“有色烟羽”的技术要求。
目前烟气升温加热技术按换热方式可以分为间接换热和直接换热两类。热源有工业余热、燃料加热等。已工业应用的间接加热技术有GGH、MGGH、蒸汽换热加热等，直接加热技术有热二次风混合加热、燃气直接加热、热空气混合加热等。
单纯的烟气升温加热技术在一定条件下够消除视觉感官上的“有色烟羽”，并有利于污染物抬升扩散，降低局地污染物浓度。但对烟气中的污染物并无实际削减作用，且存在增加能耗和污染物排放的问题，因此通常不单独作为有色烟羽治理措施使用。
5.1.2烟气降温冷凝技术
烟气降温冷凝技术是在脱硫塔湿烟气排放前对饱和湿烟气进行冷却，将湿烟气的温度降低，在降温过程中烟气的绝对含湿量下降。该技术可减少外排烟气带水，一定程度减少进入环境的液滴（含可溶性盐等）量和可凝结颗粒物等污染物的排放，有一定的视觉治理效果。
烟气降温冷凝技术按换热方式可分为直接换热和间接换热两类。按冷源的不同又可分为水冷源、空气冷源和其他人工冷源等三种。已应用的工业方案有相变凝聚器、浆液冷却系统、冷凝析水器、脱硫零补水系统和烟气余热回收与减排一体化系统等。
烟气降温冷凝技术存在降温幅度易受季节气候影响、冷源能耗较高等问题。若其后端不对烟气进行再热升温处理，还将降低原排放烟气热力抬升高度，可能对局地污染物扩散带来不利影响。
5.1.3烟气冷凝再热技术
烟气冷凝再热技术是烟气冷凝技术和加热技术两种方式的组合使用。它的湿烟羽消除机理是通过降温减少湿烟气中的绝对含湿量，使烟气中饱和水汽析出成凝结水，同时烟气中部分污染物被凝结水液滴带出而协同脱除；再将烟气加热以降低湿烟气的相对含湿量，从而实现“有色烟羽”的消除。
冷凝再热技术综合了加热技术和冷凝技术的优点，受环境温度、相对湿度等外界条件影响制约小，适用范围更广，是目前应用较多的有色烟羽治理方法。
表1 有色烟羽治理主要技术类别
5.1.4石膏雨控制技术
采用湿法脱硫的烟气排放装置，应通过优化脱硫塔设计、采用高效除雾器、湿电除尘器等方式并优化运行管理等措施，控制大颗粒的液滴排放。同时，采用有色烟羽冷凝、升温控制措施，可进一步消除石膏雨现象。
5.2 末端治理措施技术要点
可采用降温冷凝或其他具有同等减排效果的技术方法，减少外排烟气中可凝结颗粒物、可溶性盐类和其他污染物的排放。
5.2.1降温冷凝技术
（1）采取降温冷凝技术的，宜采取措施进一步强化冷凝装置在水汽冷凝过程中对微细颗粒等污染物的凝并、碰撞、捕集效果，促进微细颗粒物聚合长大成液滴，便于后续装置捕集，提高冷凝装置对各类污染物的协同去除效果。
（2）冷凝设施后应配套高效除雾器、湿式电除尘器等雾滴捕集装置，确保对冷凝雾滴进行高效捕集。执行超低排放的行业，冷凝装置后的除雾器逃逸雾滴浓度宜低于25mg/m3，其他行业冷凝装置后除雾器逃逸雾滴浓度宜低于50mg/m3。
（3）采取降温冷凝技术时，宜优先考虑自然冷源，采用水冷、空冷等换热方式。采用水冷时，改造企业应尽量利用现有水冷设施，减少新鲜水用水量；采用空冷时，应关注空冷风机噪声对环境的影响。
（4）冷凝设施设计阶段应充分考虑对脱硫设施的影响。采用浆液冷却的，设计阶段需要考虑运行负荷和烟温波动对水平衡的影响，避免废水外排。降温冷凝后捕集的冷凝液应处理后回用。
（5）采取降温冷凝技术时，应注意相关设施设备防腐工作。采取烟气间接换热冷却时，应采用传热效率高、耐腐蚀的换热材料。设计中应优化设备布置，降低系统阻力，减小运行能耗。
5.2.2加热技术
（1）有工业余热或其他供热条件的企业，可对冷凝除湿后的烟气采取再热升温措施，尽量提高排烟温度。
（2）热源宜优先采用工业余热并进行充分论证，避免增加污染物排放造成环境负效益。
（3）执行超低排放的行业，采用GGH、烟气直接加热等换热方式时，应注意烟气污染物夹带和混入的问题。
5.3技术考核要点
随着国家及本省相关标准、政策的制定和完善，将逐步以对SO3等非常规污染物的减排效果作为有色烟羽治理技术的考核指标。
5.3.1降温冷凝技术
末端治理采用降温冷凝技术的，现阶段可仅考核温度降幅指标，具体如下：
燃煤电厂（或燃煤锅炉）采取降温冷凝方法进行有色烟羽治理的，正常工况下，非采暖季冷凝后烟温宜控制在48℃以下；采暖季冷凝后烟温宜控制在45℃以下。
其他行业采取烟气降温冷凝方法的，正常工况下，现状烟温≤52℃时，非采暖季冷凝后烟温宜控制在≤48℃或降温2.5℃以上，采暖季冷凝后烟温宜控制在≤45℃或降温4℃以上。现状烟温＞52℃时，非采暖季冷凝后烟温宜控制在≤50℃或降温3℃以上，采暖季冷凝后烟温宜控制在≤47℃或降温5℃以上。
5.3.2其他技术
采用其他末端治理技术方法的，其污染减排效果不应低于同等投资规模的降温冷凝装置。
此外，采取上述末端治理措施后的烟气排放高度不应低于其改造前现状或环评要求。
5.4设施运行、管理要点
（1）有色烟羽末端治理设施应与湿法脱硫等环保设施同时运行，正常情况下各季节均不应停运。
（2）宜采用自动监控装置，对降温冷凝装置前、后烟气温度，以及再热装置后外排烟温进行实时监控并自动记录温度变化曲线。
（3）企业应将有色烟羽治理设施纳入正常生产管理内容，制定运行管理制度，明确运行、维护和操作规程，开展日常维护和检修。将主要运行参数、设备维修情况、冷凝废水处置去向等纳入台账记录。
（4）应定期检查有色烟羽治理设施的运行情况和运行效果，必要时可对设施开启前、后相关污染物排放情况进行监测。
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