含硫煙氣脫硫過程中煙氣質(zhì)量比的檢測方法分析

王 君，陳小琴，盧吉秀，鄧士儒，梁坤浪

（中國建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)貴州有限公司，貴陽 550002）

2021年12月30日，財(cái)政部﹑國家稅務(wù)總局發(fā)布《關(guān)于完善資源綜合利用增值稅政策的公告》，公布《資源綜合利用產(chǎn)品和勞務(wù)增值稅優(yōu)惠目錄（2022年版）》，自2022年3月1日起執(zhí)行。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，原材料為燃煤發(fā)電廠及各類工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙氣、高硫天然氣，產(chǎn)品為石膏，并且產(chǎn)品原料95%以上來自所列資源，石膏的二水硫酸鈣含量在85%以上，企業(yè)就能享受50%增值稅即征即退的資源綜合利用優(yōu)惠政策。下面分析含硫煙氣脫硫過程中煙氣質(zhì)量比的檢測方法。

1 石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝概述

石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝是目前最為成熟的脫硫工藝，其采用價(jià)格低廉的石灰石或者石灰作為吸附劑，從而吸收煙氣中的二氧化硫。該工藝具有較高的脫硫效率、較低的投入成本以及較穩(wěn)定的運(yùn)行水平，因此在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的應(yīng)用，我國新建燃煤發(fā)電廠的大容量機(jī)組普遍采用該工藝作為含硫煙氣脫硫技術(shù)方案。

石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝?yán)煤驈U氣生產(chǎn)脫硫石膏，含硫煙氣與石灰石漿反應(yīng)，可以生成脫硫石膏。通過分析含硫煙氣脫硫過程的煙氣質(zhì)量比檢測，參考現(xiàn)有廢渣摻加量計(jì)算方法，初步建立脫硫石膏生產(chǎn)過程中煙氣質(zhì)量占全部原材料質(zhì)量的比例計(jì)算方法：通過測定，計(jì)算出進(jìn)出口煙氣質(zhì)量的差值，得出參與反應(yīng)的煙氣質(zhì)量，再根據(jù)加入的石灰石質(zhì)量計(jì)算出煙氣摻加量。

2 方法分析步驟

2.1 測定并計(jì)算出參與反應(yīng)的煙氣質(zhì)量

一是計(jì)算進(jìn)口和出口的二氧化硫質(zhì)量。通過熱球式風(fēng)速計(jì)測定進(jìn)口和出口煙氣流量（m/h），通過煙塵濃度測定儀測定進(jìn)口和出口二氧化硫濃度，得出每小時(shí)進(jìn)吸收塔的煙氣體積和出脫硫塔的煙氣體積。進(jìn)口和出口的二氧化硫質(zhì)量分別為：

式中：為進(jìn)口煙氣質(zhì)量，mg；為出口煙氣質(zhì)量，mg；為進(jìn)口二氧化硫濃度，mg/m；為出口二氧化硫濃度，mg/m；為進(jìn)口煙氣的實(shí)際體 積，m；為出口煙氣的實(shí)際體積，m。

二是計(jì)算參與反應(yīng)的二氧化硫（煙氣）質(zhì)量與體積。參與反應(yīng)的二氧化硫質(zhì)量與體積分別為：

式中：為參與反應(yīng)的二氧化硫質(zhì)量，mg；為煙氣的實(shí)際反應(yīng)體積，m。

通過溫度計(jì)監(jiān)測進(jìn)口煙氣溫度，利用數(shù)字壓力計(jì)監(jiān)測壓力，得出煙氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V。

式中：V為標(biāo)準(zhǔn)狀況下反應(yīng)的煙氣體積，m；為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的絕對(duì)溫度，取273 K；為煙氣的實(shí)際溫度，℃；為煙氣的實(shí)際壓力，kPa；為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的大氣壓，取101 kPa。

三是計(jì)算參與反應(yīng)的煙氣質(zhì)量。未校正時(shí)，參與反應(yīng)的煙氣質(zhì)量為：

式中：為未校正時(shí)參與反應(yīng)的煙氣質(zhì)量，kg；為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的煙氣密度，取1.34 kg/Nm。

四是校正參與反應(yīng)的煙氣質(zhì)量。若除塵裝置安裝在吸收塔后，則需要按規(guī)定方法校正參與反應(yīng)的煙氣質(zhì)量。通過溫度計(jì)監(jiān)測進(jìn)口與出口煙氣溫度，利用數(shù)字壓力計(jì)測得進(jìn)口壓力和出口壓力，得出煙氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V和V。

式中：V為進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣的體積，m；V為出口標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣的體積，m；為進(jìn)口煙氣的實(shí)際溫度，℃；為出口煙氣的實(shí)際溫度，℃；為進(jìn)口煙氣的實(shí)際壓力，kPa；為出口煙氣的實(shí)際壓力，kPa；為進(jìn)口煙氣的實(shí)際體積，m；為出口煙氣的實(shí)際體積，m。

通過測定進(jìn)口與出口煙氣含塵濃度，得出進(jìn)口與出口煙氣含塵量。其計(jì)算公式分別為：

式中：為進(jìn)口煙氣含塵量，mg；為出口煙氣 含塵量，mg；為進(jìn)口煙氣含塵濃度，mg/m；為出口煙氣含塵濃度，mg/m。

經(jīng)校正，參與反應(yīng)的煙氣質(zhì)量為：

式中：為校正后參與反應(yīng)的煙氣質(zhì)量，kg。

2.2 計(jì)算參與反應(yīng)的石灰石質(zhì)量

一是計(jì)算石灰石漿的密度及質(zhì)量。取一份試樣，用漏斗或料勺將試樣從容量筒中心上方50 mm處徐徐倒入，讓試樣以自由落體落下，當(dāng)容量筒上部試樣呈堆體且容量筒四周溢滿時(shí)，停止加料。然后，用直尺沿筒口中心線向兩邊刮平（試驗(yàn)過程應(yīng)防止觸動(dòng)容量筒），稱出試樣質(zhì)量，精確至0.01 g。石灰石漿的密度為：

式中：為石灰石漿的密度，kg/m；為裝入容量筒中石灰石漿的質(zhì)量，g；為容量筒體積，L。

通過監(jiān)測得到進(jìn)入吸收塔的石灰石漿流量（m/h），得到每小時(shí)進(jìn)入吸收塔的石灰石漿體積。參與反應(yīng)的石灰石漿質(zhì)量為：

式中：為參與反應(yīng)的石灰石漿質(zhì)量，kg；為進(jìn)入吸收塔的石灰石漿體積，m。

二是測定石灰石漿含固量。將潔凈帶蓋稱量瓶放入烘箱內(nèi)，于100 ～105 ℃烘30 min，取出后置于干燥器內(nèi)，冷卻30 min 后稱量，重復(fù)上述步驟，直至恒量，其質(zhì)量為。將被測試樣裝入已經(jīng)恒量的稱量瓶內(nèi)，蓋上蓋，稱出液體試樣及稱量瓶的總質(zhì)量。樣品稱量3 ～5 g。將盛有試樣的稱量瓶放入烘箱內(nèi)，開啟瓶蓋，然后升溫，于100 ～105 ℃烘干，蓋上蓋，置于干燥器內(nèi)，冷卻30 min 后稱量，重復(fù)上述步驟，直至恒量，其質(zhì)量為。石灰石漿的含固量為：

式中：為石灰石漿的含固量，%；為稱量瓶的質(zhì)量，g；為稱量瓶加試樣烘干前的質(zhì)量，g；為稱量瓶加試樣烘干后的質(zhì)量，g。

三是計(jì)算參與反應(yīng)的石灰石質(zhì)量。參與反應(yīng)的石灰石質(zhì)量為：

式中：為參與反應(yīng)的石灰石質(zhì)量，kg。

2.3 脫硫石膏生產(chǎn)原料中摻兌煙氣比例的計(jì)算

當(dāng)除塵裝置安裝在吸收塔前時(shí)，不需要進(jìn)行煙氣質(zhì)量校正，煙氣摻兌比例的計(jì)算公式為：

式中：為煙氣摻兌比例，%。

當(dāng)除塵裝置安裝在吸收塔后時(shí)，需要進(jìn)行煙氣質(zhì)量校正，煙氣摻兌比例的計(jì)算公式為：

若企業(yè)監(jiān)測設(shè)備經(jīng)過計(jì)量認(rèn)證，可將企業(yè)監(jiān)測數(shù)據(jù)直接用于計(jì)算煙氣質(zhì)量和石灰石質(zhì)量。

3 結(jié)語

資源綜合利用是當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展趨勢，而國家也大量出臺(tái)關(guān)于資源綜合利用的優(yōu)惠政策。但是，目前沒有相關(guān)方法標(biāo)準(zhǔn)來解決燃煤發(fā)電廠及各類生產(chǎn)過程中產(chǎn)生煙氣、高硫天然氣的工業(yè)企業(yè)無法享受優(yōu)惠政策的難題，導(dǎo)致50%增值稅即征即退政策沒有落實(shí)?？傊钊胙芯亢驘煔饷摿蜻^程的煙氣質(zhì)量比檢測方法，不僅能夠減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)，也可以響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展。