MW机组脱硫性能考核试验措施A版

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1、TPRIxxx 电厂 2 X 660MW机组脱硫性能考核实验方案西安热工研究院有限公司2 0 11年 5月版本更新记录版本编号更新日期版本说明编制审阅批准A2011-5-25初版孟桂祥姚胜施延洲1前言1 2设备概述13性能保证值34实验依据55实验条件及要求66实验内容及测量方法67实验工况设置118实验测点129实验仪器、仪表校验1210实验方法1211实验数据处理1312实验组织机构14附件1实验测点清单15 附件2 实验所需仪器及材料16/、八1前言XXX电厂新建工程为 2X 660MW超临界燃煤机组。根据供货合同规定，在每台机组完成168小时试运后，根据业主安排将进行性能考核实验工作。

2、本方案为脱硫性能考核中各项实验的指导性文件，制定了实验的方法及为确保 测试精度所应采取的测试手段。2设备概述2.1本期工程装设2台600MW燃煤汽轮发电机组，锅炉为超临界参数、变压运行 直流炉，一次中间再热、单炉膛平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构 架、全悬吊结构 n型锅炉，采用三分仓回转式空气预热器。2.2 本期工程2X660MW机组采用石灰石石膏湿法脱硫工艺系统，脱硫岛系统设 计时煤质的收到基硫分按 1.2%，保证此时在锅炉 BMCR工况下，处理全烟 气量时的脱硫效率不小于 94.4%且最终SO2排放浓度小于200mg/Nm 3，当脱 硫燃用校核煤种2 ( Sar=0.69% )时，保证

3、此时在锅炉 BMCR工况下，处理 全烟气量时的脱硫效率不小于95%。脱硫装置可用率不低于 98%，采用一炉一塔；石灰石浆液制备采用湿磨系统，石膏脱水采用真空皮带脱水系统，均为两 套脱硫装置公用。脱硫装置与机组同步建设。2.3煤质数据工程符号单位设计 煤种校核煤种1校核煤种2脱硫设计 煤种1、兀素分析收到基碳Car%55.450.7844.4444.44收到基氢Har%3.63.383.163.06收到基氧Oar%6.415.85.765.56收到基氮Nar%0.980.90.630.53收到基硫Sar%0.450.920.691.22、工业分析全水份Mt%6.207.306.86.8空气干燥基

4、水分Mad%1.631.020.960.96收到基灰份Aar%26.9630.9238.5238.41干燥无灰基挥发份Vdaf%30.5025.0826.526.53、收到基低位发热 量Qn et.arMJ/kg21.6120.0118.1218.124、哈氏可磨系数HGI557350505、磨损指数AlMJ/kg42416、游离二氧化硅SiO2%7.6410.14工程符号单位设计 煤种校核煤种1校核煤种2脱硫设计 煤种7、灰熔点变形温度DTC1450145014001400软化温度STc1450145014001400半球温度HTc1450145015001500流动温度FTc1450145

5、0150015008、灰分析资料二氧化硅SiO2%56.2556.7454.1254.12三氧化二铁Fe2O3%4.404.393.983.98三氧化二铝Al 2O3%32.4129.2035.8835.88氧化钙CaO%1.233.011.111.11氧化镁MgO%0.710.920.910.91氧化钠Na2O%0.680.470.30.3氧化钾K2O%0.861.030.840.84二氧化钛TiO2%1.451.240.790.79三氧化硫SO3%0.531.150.510.512.4石灰石品质工程符号单位数据石灰石中碳酸钙含量CaCO 3%90.34石灰石中氯含量Cl%0.029石灰石水

6、分M%0.23石灰石灼烧减量X%42.48石灰石成分（灼烧后）氧化钙CaO50.34二氧化硅SiO2%2.56三氧化二铝Al 2O3%1.14三氧化二铁Fe2O3%0.59氧化镁MgO%2.81氧化钠Na2O%氧化钾K2O%二氧化钛TiO2%三氧化硫SO3%二氧化锰MnO 2%V 0.01哈氏可磨指数HGI54石灰石粒径mmW 202.5 FGD入口烟气参数燃烧设计煤种时，FGD入口烟气参数如下锅炉BMCR工况烟气成分（设计煤种，标准状态，实际02）工程单位干基湿基备注O2Vol%5.665.35a =14N2Vol%80.6574.74CO2Vol%13.6512.56SO2Vol%0.04

7、0.03H2OVol%07.31锅炉BMCR工况烟气参数FGD入口烟气量 （BMCR，每炉）设计煤种备注Nm3/h2092414标态，丨基，a =1.43Nm /h2257389标态，湿基，a =1.4引风机出口烟气温度C127.02最低停运温度180 C引风机出口烟气压力Pa+4000Pa丨基，a =1.4燃烧脱硫设计煤种时，FGD入口烟气参数如下锅炉BMCR工况烟气成分（校核煤种 1,标准状态，实际 02）项目单位干基湿基备注O2Vol%5.915.57a =1.4N2Vol%80.6974.44CO2Vol%13.2812.15SO2Vol%0.120.11H2OVol%0.007.73

8、锅炉BMCR工况烟气参数FGD入口烟气量 （BMCR，每炉）设计煤种备注Nm3/h2171107标态，丨基，a =1.4Nm3/h2353439标态，湿基，a =1.4引风机出口烟气温度C131.2最低停运温度180 C引风机出口烟气压力Pa+4000Pa丨基,a =1.43性能保证值3.1脱硫效率保证当燃用脱硫设计煤种（Sar=1.2%）时，锅炉BMCR工况下,石灰石耗量、工艺水 耗量、电耗、压缩空气量消耗量、废水排放量不超过保证值，处理全烟气量时的脱 硫效率不小于 94.4 %且最终S02排放浓度小于 200mg/Nm3 ;当燃用校核煤种 2 （Sar=0.69%）时，处理全烟气量时的脱硫

9、效率不小于95%且最终SO2排放浓度小于 150mg/Nm。脱硫效率定义为：脱硫效率=（C1-C2） /Ci W0%Ci:脱硫装置进口烟道处 S02浓度（mg/Nm3,6%02,干烟气）C2：脱硫装置出口烟道处 S02浓度（mg/Nm3,6%02,干烟气）3.2FGD装置出口 S02排放浓度保证当燃用脱硫设计煤种（设计煤种的定义见2.3.2节）时，在石灰石耗量、工艺水耗量、电耗、压缩空气量消耗量、废水排放量不超过保证值的条件下，确保FGD出口 S02浓度不超过允许最大排放浓度 200mg/Nm3 （干基，6%02）。当燃用校核煤种 2（Sar=0.69%）时，处理全烟气量时的脱硫效率不小于95

10、%且最终S02排放浓度小于150mg/Nm3。在所有运行测试点或当负荷改变时，都应满足这一要求。同时系统 应考虑留有一定的裕度，并保证 FGD装置的排放浓度不超标。3.3FGD装置出口烟尘浓度保证在FGD入口烟气含尘量不大于 150mg/Nm3 （干基，6%02），飞灰成分为设计 值时，确保FGD除尘效率不小于70%。烟尘浓度包括飞灰、钙盐类以及其它惰性物 质（这些物质悬浮在烟气中，标准状态下以固态或液态形式存在），不包括游离态 水。3.4石膏品质要求CaS04 2H20 含量高于 90% WtCaC03 3% （以无游离水分的石膏作为基准）CaSO3 1/2H2O含量低于1% Wt （以无游

11、离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的溶解于石膏中的溶解于石膏中的溶解于石膏中的溶解于石膏中的CI-含量低于0.01% Wt （以无游离水分的石膏作为基准）F-含量低于0.01% Wt （以无游离水分的石膏作为基准） MgO含量低于0.021% Wt （以无游离水分的石膏作为基准）K20含量低于0.07% Wt （以无游离水分的石膏作为基准） Na2O含量低于0.035% Wt （以无游离水分的石膏作为基准）3.5除雾器出口烟气携带的水滴含量保证在任何正常运行工况下，除雾器出口烟气携带的水滴含量应低于75mg/Nm3 （干基）。3.6噪声控制要求（1）离地坪、楼面以及设备所安装的平台以上1.5

12、m高，离设备外壳1.0m远处，测得噪声级为：氧化风机 85dB（A） 85dB(A)球磨机其它风机及泵 80dB(A)(2)特定工作场所的连续噪声水平不大于：控制室、电子室55dB(A)实验室、办公室60dB(A)各种车间70dB(A)3.7消耗性参数保证工程单位1号2号总计石灰石耗量t/h12.812.825.6工艺水耗量工业水m3/h202040电厂辅机设备冷却水回 水m3/h102102204合计m3/h122122244电耗kWh/h478747879574仪用压缩空气3Nm /min6612处理后脱硫废水排放量m3/h9.59.519脱硫装置阻力引起的引风机电耗kWh/h213921

13、3942784实验依据电厂与供货商签订的技术协议DL-998-2006-T石灰石石膏湿法烟气脱硫装置性能验收实验规范DL-469-92电站风机实验规程GB10184 88电站锅炉性能实验规程GB/T13931电除尘器性能测试方法GB/T 16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T3286石灰石、白云石化学成分分析方法VDI 3480 Part 1烟气中的HCI浓度测量VDI 2470 Part 1烟气中HF浓度测量VGB M M701e脱硫装置石膏分析GB8978-1996污水排放综合标准烟气脱硫废水排放标准有关联络会议纪要5实验条件及要求5.1实验过程中燃用的煤质（特别

14、是硫和灰含量）应在设计参数的范围内，同 时石灰石的成分和活性、工艺水品质也应满足设计要求。5.2实验期间脱硫装置应处于稳定运行状态。在实验之前供货商应提供设备在 验收实验期间的参数设定，经业主确认后，实验期间尽可能按照该参数运 行。5.3脱硫装置考核实验期间，脱硫装置的实际运行工况如与设计工况存在偏 差，则所有的数据应换算到设计工况。换算的依据是供货商提供的实际运 行工况偏离设计工况的修正曲线。修正曲线至少应在实验前一周由供货商提供，业主及热工院进行确认。5.4旁路挡板在实验期间应处于全关状态。5.5性能实验期间现场CEMS监测系统运行正常。5.6锅炉主机组能够正常运行，送风机、引风机、一次风

15、机、磨煤机、给水泵 和除灰渣系统等无故障，各烟、风门挡板操作灵活。5.7脱硫系统能够正常运行，石灰石磨制系统、制浆系统、反应塔系统、石膏 脱水系统、废水处理系统、增压风机等无故障。5.8自动控制系统运行可靠。5.9 运行参数记录系统投入正常运行。5.10实验期间不得进行较大的干扰运行工况操作，否则需征得实验负责人的同 意方可进行。若遇到危及设备和人身安全的意外情况，运行人员有权按规 程进行紧急出理，处理完毕后通知实验负责人。5.11实验期间，实验人员若发现测试数据有异常，应及时向实验负责人汇报， 以便及时处理。5.12实验前，所有参加实验人员应通晓实验方案。6实验内容及测量方法6.1脱硫系统烟

16、气量正式考核实验前，在100%负荷下用标准毕托管、SOLOMAT公司生产的ZEPHER II +型电子微压计、U级 K型铠装热电偶和 FLUKE公司生产的点温计， 采用等截面网格法测量各点的烟气动压、静压和温度，计算出烟气流量（标准状态，6%O2），同时由DCS系统采集在线测量的烟气流量数据。二者进行比较，如果实测数据与在线测量的烟气流量数据偏差较小，则根据实 测结果更正DCS系统中的流量系数。正式考核实验期间由DCS采集在线测量的烟气流量，并对实验过程中的数值进行平均计算。如果实测数据与在线测量的烟气流 量数据偏差较大，则在正式性能实验期间进行实测烟气量。6.2污染物的脱除率SO2、在100

17、%负荷，实验煤质条件下，根据脱硫岛入口和出口烟气中的SO3、粉尘、HF、HCl浓度，计算出这些污染物的脱除率。计算公式如下：100%.-Crawgas C cleangasCrawgasCCrawgas 折算到标准状态、干态、 Cdeangas _ 折算到标准状态、干态、6%Q2下的原烟气中污染物浓度;6%Q2下的净烟气中污染物浓度。6.2.1 SO 2的脱除率及出口 SQ浓度正式考核实验前，首先用SQ标气和C2标气分别对测试仪器标定（热工院负责）和吸收塔入口及出口运行仪表进行标定（业主责成CEMS供货商负责），然后在50%负荷和100负荷下，于吸收塔入口和出口烟道按照等截面网格法进行实 测，

18、并根据实测结果对在线表计进行相应修正。伴热管线2 gm过滤器旁路8L/Min 泵冷却器蠕动泵预处理超细过滤111j.烟加热头米集系统分析信号烟气分析仪正式考核实验期间，选择1 SO0取负荷的时段烟气分析仪）采集在线测量的原/净烟 气SO2和O2浓度值，并对该时间段的数值进行平均计算。然后根据原 /净烟气SO2 和O2浓度值，计算出SO2的脱除率。622粉尘含量测量采用粉尘取样枪对烟气中的粉尘进行取样，同时记录取样气体的压力、温度及 流量，取样前后滤筒烘干后的重量，最后计算得到粉尘含量。实验仪器1）3012H自动烟尘（气）测试仪（青岛崂山应用技术研究所）；2）加热式滤筒采样管；3）玻璃纤维滤筒。

19、采样系统将滤筒在烘箱中烘干 1小时，取出放入干燥器中冷却至室温，用天平称重。 按图2颗粒物采样系统，使用干燥恒重过的滤筒，等速采样30-40分钟，采样管温度150 C,采样结束后，小心取出滤筒。样品测试将样品滤筒在160 C烘箱中烘干1小时，取出放入干燥器中冷却至室温，用 天平称重。颗粒物（mg/m3）Vnd式中：m 滤筒捕集的颗粒物量， mg ；Vnd 标准状态下干气的采样体积，m3一,图2粉尘采样系统1.滤筒；2.加热采样管；3.干燥瓶；4温度计；5.压力计;6.流量计；7.抽气泵；6.2.3 SO3含量测量624 HCI和HF测量基本测试方法如下：按图3连接两只装有 50-100毫升0.

20、10moI/L NaOH吸收液的玻璃筛板吸收瓶，以0.5升/分流量，采气5-30分钟，采样管加热温度为120 C。用离子色谱法测定吸收液中氯离子和氟离子。6.3烟气中的水蒸汽含量测量閩一、图3 HCI、HF采样系统烟气中的水分含量采用.自动采样管（气）测试吸收进亍测4试.度计；5压力计；6.吸收瓶；7.流量计；8.抽气泵；9.干燥瓶6.4能量和物料耗量在100%负荷下的一段时间内（持续时间需实验时根据现场情况确定）进行测 试，测量脱硫系统电量、工艺水量、脱硫剂（石灰石）的平均消耗量电量消耗采样现场相关表计水量消耗采样现场相关表计石灰石消耗通过计算的方法来确定Vrg (CsO2,Rogas Cs

21、o2, Reingas)M CaCO31mcaCO3 =St10MsO2Fr式中：mcacO3 石灰石耗量，kg/hVrg烟气体积流量（标准状态干烟气，6% O） ， m/hCso 烟气中SQ浓度（标准状态干烟气，6% Q）, mg/m5M CaCO3 CaCO 摩尔质量，100.09kg/kmolM SO SO 摩尔质量，64.06kg/kmolFr-石灰石纯度St Ca/S摩尔比XCaCO3St =1M CaCO3XCaSO4 QH 2OXCaSO3 f.5H 2OM CaSO4 ?H2OM CaSO3 .5H2O式中：xcaco3 石膏中CaCO质量含量，XCaso4 2H2O 石膏中C

22、aSO 2H2O质量含量，XCaSO5H2O 石膏中CaSO 0.5H2O质量含量，M CaSO *H2O CaSO 2H2O摩尔质量，172.18kg/kmolM CaSO 4）.5HO CaSO 0.5H 2O摩尔质量，129.15kg/kmol在100 %负荷下，根据脱硫系统烟气体积流量、脱硫岛进出口烟气中的SO2和O2含量、脱硫岛进口烟气中的水蒸汽含量、石膏中CaCO3、CaSO4?2H2O和 CaSO3?0.5H2O含量及石灰石纯度并按照有关公式计算得到。此外，需要对实测石 灰石粉耗量进行修正计算后才能与保证值进行比较，修正工程通常包括负荷/烟气量修正和SO2脱除量修正。6.5烟囱入

23、口烟气温度在两个负荷下进行测试。在100%锅炉负荷下，在烟囱入口烟道采用U级精度K型铠装热电偶按照等截面网格法进行测量。在大于50%负荷（即300MVV下，具体负荷视现场条件而定，在烟囱入口烟 道采用U级精度K型铠装热电偶按照等截面网格法进行测量。6.6脱硫系统压力损失在100%负荷下，在烟气系统各阻力段安装压力测点，使用压力测量仪表（微 压计或U型管）测量烟气脱硫系统及其各部分（吸收塔、GGH等）的压力损失。6.7 石膏品质现场采样实验期间的石膏样品，分析石膏含湿量、CaSO4 2H2O、CaSO31/2H2O、CaCO3、Cl-含量、F-含量、MgO 含量、K2O含量、NazO含量、纯度、

24、 石膏粒径分布等参数。6.8 噪声使用精密声压级计在现场直接测量在100%负荷下，使用精密声压级计在现场直接测量增压风机、吸收塔浆液循 环泵、氧化风机、控制室、电子间装置等处的噪音。测量表面平行于测试对象的基准面，与基准面距离为1m。测点布置在测量表面上，测点水平高度为 1.2m。采用ND2型精密声压级计声压级测量，在规定的测 点上选用声级计的“慢”档，读取被测设备运行时的A计权声压级。表面平均声压级Tpa由下式计算：Lpa =10lg 十、io0 K式中：Lpa 经背景噪声修正后的第i个測点的A计权声压级，dB； N 测点总数；K 环境修正值，dB。一般来说，背景与环境噪音的修正为3dBA。

25、故 表面平均声压级Lpa可由下式简化计算：_广i N匚 PA =i0ig 瓦 100.1LpaN y式中：LpAi 第i个測点的A计权声压级，dB； N 测点总数；6.9脱硫废水按照污水综合排放标准(GB8978-1996)监测脱硫废水是否达标排放(供货商提供废水排放量保证值)，监测指标包括pH值、悬浮物(SS)、化学耗氧量(COD)、氟化物、硫化物及重金属。6.10运行参数记录脱硫岛其它主要运行参数均采用机组配套的数据采集系统记录值，每1分钟记录一次。正式实验前，热工院提交性能考核实验DCS参数组态表，电厂热工负责实验期间DCS参数的提取。7实验工况设置工况编号实验内容实验负荷持续时间辅助性

26、工况1烟气流量标疋100 %负荷约3小时工况2原烟气SO2和02含量标疋100 %负荷约3小时实 验工况3净烟气SO2和02含量标疋100 %负荷约3小时正 式 实 验工况4脱硫效率测试100 %负荷现场确定工况5粉尘脱除率测试100 %负荷约4小时工况6HF和HCL脱除率测试100 %负荷约4小时工况7SO3脱除率测试100 %负荷约4小时工况8烟囱入口排烟温度测试100 %负荷约4小时工况9脱硫效率测试100 %负荷现场确定工况10噪声测试100 %负荷约3小时工况11脱硫废水取样100 %负荷约8小时备注:原烟气中水蒸汽含量测试、石灰石纯度和石膏品质测试安排在上述实验工 况中进行；能量和

27、物料耗量测试也安排在上述实验工况过程中进行；以上仅为初步设置，最终工况安排还需实验前三方最终商定。8实验测点实验测点清单见附件109实验仪器、仪表校验9.1所有实验仪器、仪表均需经过法定计量部门或法定计量传递部门校验，并 具有在有效期内的合格证书。9.2烟气分析仪本身不具备校验证书，但用于每次实验前后对其进行标定的标 准气体具备法定计量部门提供的有效校验证书。9.3对于烟气取样不锈钢管、橡胶管、烟气混合器、烟气前处理装置等在实验 前应进行严密性实验。10实验方法10.1辅助性实验正式实验开始之前，先进行辅助性实验，内容包括：烟气流量标定原烟气SO2和02含量标定净烟气S02和02含量标定辅助性

28、实验结束后，电厂、脱硫系统供货方、TPRI应对测试结果进行确认并签字。10.2正式实验实验持续时间因测试工程而异。对于每一项测试，电厂、脱硫系统供货方、TPRI都应做到充分沟通和协商一致，实验结果需经三方共同确认。11实验数据处理11.1测量断面烟温以各测点算术平均值计。11.2整个实验期间的温度、烟气成份分析等数据以时间步长上记录的数据算术 平均值计。11.3实验测试结果按照三方事先商定的修正方法（曲线）进行修正计算。有关 修正方法和曲线应在实验前的联络会上确定。12实验组织机构实验总指挥由电厂派员担任，负责指挥实验的全部工作，协调各方相互友好地 协作，下达实验的开始和结束时间，宣布实验有效

29、或作废，仲裁各方意见，确保实 验顺利进行。附件1 实验测点清单序 号类型用途说明01烟气流量测点烟气流量测量在脱硫岛入口原烟气烟道上安装02污染物浓度测点脱硫岛进口烟气污染物测量在脱硫岛入口原烟气烟道上安装脱硫岛出口烟气污染物测量在脱硫岛出口净烟气烟道上安装03脱硫岛能量和物料消耗电米用现场的表计测量水米用现场的表计测量脱硫剂（石灰石）不需加装测点04烟囱入口温度测点烟囱入口烟气温度测量采用脱硫岛出口烟气污染物测点05压力测点烟气系统压力测量06增压风机效率实验测点增压风机进出口压力测点在增压风机进出口烟道上安装增压风机烟气流量和温度测点风机转速不需加装测点电动机功率不需加装测点07其它主要运

30、行参数采用机组配套的数据采集系统记录值附件2 实验所需仪器及材料序号名称数量提供单位用途01II级精度K型铠装热电偶，及 补偿导线10热工院温度测量02烟气前处理装置1套热工院烟气样的清洁、冷却、除湿0302分析仪1套热工院烟气中。2分析04S02分析仪1套热工院烟气中SO2分析05PSP4000系列加热取样探头1套热工院烟气取样06自动烟尘（气）测试仪及化学 吸收分析系统（青岛崂应）1套热工院烟尘、烟气采样/吸收07烟气采样系统（武汉天虹）1套热工院烟气采样/吸收08精密声压级计1套热工院噪声测量09S型比托管（6m接管）1支热工院烟气流速测量10电子微压计1台热工院烟气流速测量11单点温度计（FLUKE公司制造）1台热工院:温度测量12标准气体（2=99.99%）1瓶热工院气体分析仪标定1302标准气体1瓶热工院气体分析仪标定14SO2标准气体（小量程）1瓶热工院气体分析仪标定15SO2标准气体（大量程）1瓶热工院气体分析仪标定16白皮管200m热工院烟气取样17大气压力计1只热工院测量大气压力18滤筒20只热工院采样19化学试剂、玻璃瓶1套热工院采样20湿度仪1套热工院烟气中湿度测量21U 型管（1.5m）1个热工院静压测量22秒表1个热工院记录时间23工具及其它热工院辅助24对讲机1对热工院通讯