垃圾電站焚燒爐-余熱鍋爐及煙氣凈化系統(tǒng)性能試驗方案

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中 航 工 業(yè) 南 充 可 再 生 能 源 有 限 公 司 焚燒爐 余熱鍋爐及煙氣凈化系統(tǒng) 性能考核試驗方案 西 安 熱 工 研 究 院 有 限 公 司 2014 年 7 月 版本更新記錄 版本編號 更新日期 版本說明 編制 審閱 批準 R 0 2014 07 03 初 版 曹壽峰 姚 勝 施延洲 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 目 錄 1 前言 1 2 試驗內(nèi)容 1 3 性能保證值 2 4 試驗依據(jù) 3 5 測量項目及方法 3 6 試驗日程計劃 11 7 試驗組織機構(gòu) 11 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 1 1 前言 南充市生活垃圾焚燒發(fā)電廠一期工程設(shè) 2 臺日處理 400 噸的爐排型垃圾焚燒爐 焚燒爐排及液壓系統(tǒng) 燃燒控制系統(tǒng)等由日本日立造船株式會社制造 配套 2 臺青島 捷能汽輪機股份有限公司生產(chǎn)的 N12 3 8 型中溫中壓式凝汽式汽輪機 汽輪機具有三 級非調(diào)整抽汽 一級抽汽供空氣預(yù)熱器 二級抽汽供除氧器 三級抽汽供低壓加熱器 根據(jù)供貨合同規(guī)定 在每臺機組完成 72 24 小時試運后 根據(jù)業(yè)主安排將進 行性能考核試驗工作 本方案為焚燒爐 余熱鍋爐及煙氣凈化系統(tǒng)性能考核中各項試驗的指導(dǎo)性文件 制定了試驗的方法及為確保測試精度所應(yīng)采取的測試手段 2 試驗內(nèi)容 1 焚燒爐 余熱鍋爐系統(tǒng)性能試驗內(nèi)容 100 MCR 負荷 a 單臺焚燒爐垃圾處理量 b 爐渣熱灼減率 c 垃圾低位熱值 d 焚燒爐 余熱鍋爐熱效率 e 過熱器入口煙氣溫度 f 余熱鍋爐出口煙氣溫度 g 煙氣在 850 區(qū)域內(nèi)的停留時間 h 額定主蒸汽壓力 i 額定主蒸汽溫度 j 鍋爐主蒸汽蒸發(fā)量 k 供貨設(shè)備的噪聲 2 煙氣凈化系統(tǒng)性能試驗試驗內(nèi)容 100 MCR 負荷 a 煙囪出口污染物排放濃度 顆粒物 HCl HF SOx NOx CO TOC Hg 及 其化合物 Cd 及其化合物 Pb 其它重金屬 煙氣黑度 b 活性炭消耗量 c 消石灰消耗量 d 尿素消耗量 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 2 3 性能保證值 序號 保證值項目 單位 保證值 備注 1 每條線年運行時間 h 8000 2 負荷變化范圍 MCR 的 60 100 3 最大熱負荷工況下連續(xù)運行時間 h 2h 24h 4 鍋爐額定主蒸汽壓力 MPa a 4 1 5 鍋爐額定主蒸汽溫度 400 5 10 6 鍋爐額定主蒸汽流量 t h 36 53 7 鍋爐熱效率 80 0 8 煙氣在 850 區(qū)域內(nèi)的停留時間 s 2 9 單臺焚燒爐垃圾處理量 t 24h 400 10 爐渣熱灼減率 重量 3 11 供貨設(shè)備的噪聲 dB 85 煙囪出口污染物排放濃度 標準狀態(tài) 干態(tài) 11 O 2 煙塵 mg N m3 20 HCl mg N m3 22 HF mg N m3 2 SO2 mg N m3 80 NOx mg N m3 200 TOC mg N m3 20 CO mg N m3 60 Hg 及其化合物 mg N m3 0 05 Cd 及其化合物 mg N m3 0 05 其它重金屬 mg N m3 1 0 12 煙氣黑度 林格曼級 1 13 石灰消耗量 kg t 垃圾 23 4 14 活性炭消耗量 kg t 垃圾 1 34 15 尿素消耗量 kg t 垃圾 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 3 4 試驗依據(jù) 1 電站鍋爐性能試驗驗收規(guī)程 GB10184 88 2 JIS B 8222 1993 Land boilers Heat balancing for calculation 陸用鍋爐 熱平衡 計算方法 3 GBT16157 1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法 4 GB 18485 2014 生活垃圾焚燒污染控制標準 5 FDBR Guideline Acceptance Testing of Waste Incineration Plants edition 04 2000 6 供貨商與業(yè)主簽訂的合同及合同附件 7 供貨商提供的性能測試程序 8 空氣與廢氣分析方法 第四版 5 測量項目及方法 5 1 垃圾處理量 試驗前后 保持料斗料位一致 性能測試前業(yè)主已對垃圾吊進行過校驗 校驗合格 試驗期間 未使用其它燃料作為輔助燃料 采用 DCS 數(shù)據(jù)記錄 在試驗期間 將每小時垃圾投入量數(shù)據(jù)加總起來 總量除以試驗期間的小時數(shù) 然后乘以 24 小時 便可以算出每天 或 24 小時 的實際垃圾處理量 5 2 主蒸汽溫度 壓力 流量 利用在線儀表測量 采用 DCS 進行數(shù)據(jù)記錄 每 60 秒鐘記錄 1 組 根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù) 算出試驗期間的鍋爐主蒸汽流量的平均值 然后利用修正曲 線及計算公式進行修正 修正后的數(shù)值用于與保證值進行比較 5 3 鍋爐效率 按照 PT 00 12 001 Att03 CN Boiler efficiency 進行計算 需測量及計算鍋 爐排煙熱損失 輻射和傳導(dǎo)熱損失 爐渣未完全燃燒熱損失 飛灰未完全燃燒熱損失 和煙氣 CO 未完全燃燒熱損失等 根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù) 算出試驗期間的鍋爐效率 然后利用修正曲線及計算公式進 行修正 修正后數(shù)值用于與保證值進行比較 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 4 5 4 850 以上煙氣停留時間 按照文件 PT 00 12 001 Att06 CN 2seconds retention time 進行計算 5 5 熱灼減率 從振動輸送機上取樣 每 2 小時取樣一次 按照下述公式計算熱灼減率 A BP A x 100 式中 P 熱灼減量 A 環(huán)境溫度下干渣重量 g B 在 600 25 C 下灼燒 3 小時然后冷卻到環(huán)境溫度下的重量 5 6 噪音 聲壓級測量采用 ND2 型精密聲壓級計 在規(guī)定的測點上選用聲級計的 慢 檔 讀取被測設(shè)備運行時的 A 計權(quán)聲壓級 測量點距離設(shè)備或其隔音面 1 米遠 測量設(shè)備 爐排液壓驅(qū)動裝置推料器 一次風機 二次風機 爐墻冷卻風機 引 風機 控制室等 每條線均進行測量 在 MCR 負荷工況下 測量一次 5 7 入廠垃圾 出廠灰 渣量 根據(jù)電廠統(tǒng)計報表 71 月份 8 月份數(shù)據(jù) 獲得 5 8 煙溫 風溫測量 測量項目 省煤器出口煙氣溫度 空預(yù)器進出口一次風 二次風機出口溫度及爐 墻冷卻風與一次風混合前風溫 按照等截面網(wǎng)格法布置相應(yīng)的試驗測點 采用西安熱工研究院有限公司的儀表測 量 主要包括 II 級精度 K 型鎧裝熱電偶 K 型補償導(dǎo)線 數(shù)據(jù)采集儀及英國 Solartron 公司生產(chǎn)的 IMP Isolated Measurement Pod 分散式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 每 20 秒記錄一組數(shù)據(jù) 典型系統(tǒng)如圖 1 所示 5 9 環(huán)境條件 試驗期間采用膜盒式大氣壓力計測量大氣壓力 半小時測量一次 采用干濕球溫度計測量空氣溫度和濕度 每 20 分鐘記錄一組數(shù)據(jù) 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 5 5 10 煙氣成分測量 在 省 煤 器 出 口 煙 道 按 照 等 截 面 網(wǎng) 格 法 布 置 測 點 抽 取 煙 氣 抽 取 的 煙 氣 樣 品 用 橡 膠 管 引 至 特 制 的 煙 氣 混 合 器 實 施 過 濾 處 理 然 后 再 將 過 濾 后 的 煙 氣 樣 引 至 德 國 M C 公 司 生 產(chǎn) 的 煙 氣 前 處 理 裝 置 實 施 清 潔 除 濕 處 理 最 后 將 預(yù) 處 理 后 的 煙 氣 接 入 ROSEMOUNT 公 司 生 產(chǎn) 的 NGA2000 型 煙 氣 分 析 儀 典 型 的 煙 氣 取 樣 分 析 系 統(tǒng) 如 圖 2 所 示 煙 氣 成 份 分 析 的 主 要 項 目 有 O2 CO CO2 煙 氣 濕 度 采 用 濕 度 槍 在 省 煤 器 出 口 煙 道 進 行 測 量 圖 1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 圖 2 煙氣取樣分析系統(tǒng) 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 6 5 11 一次風 爐墻冷卻風 二次風流量 考核試驗前先進行輔助性試驗 用標準畢托管 電子微壓計 熱電偶及點溫計實 測一次風 總管 二次風和爐墻冷卻風 與一次風混合前 風速 根據(jù)管道面積計 算獲得一次風 二次風和爐墻冷卻風流量 同時記錄表盤一次風 二次風和爐墻冷卻 風流量 根據(jù)實測獲得的一次風 二次風和爐墻冷卻風流量與表盤數(shù)據(jù)相比 獲得一次風 二次風和爐墻冷卻風流量的修正系數(shù) 性能考核試驗期間記錄表盤一次風 二次風和爐墻冷卻風流量 然后根據(jù)獲得的 流量修正系數(shù)得到性能試驗期間真實的一次風 二次風和爐墻冷卻風流量 5 12 煙氣流量 根據(jù)省煤器熱平衡進行計算獲得 5 13 垃圾低位熱值 PT 00 12 001 Att03 CN Boiler efficiency 進行計算 5 14 鍋爐 10 過載負荷試驗 試驗前機組在 100 MCR 負荷下穩(wěn)定運行 2 小時以上 然后開始逐步增加負荷 至 100 10 MCR 負荷后維持穩(wěn)定 開始測試 測試時間不小于兩小時 整個測試 過程機組在 100 10 MCR 負荷下穩(wěn)定運行 包括垃圾量 主汽流量 一次風量 過剩空氣量及有關(guān)蒸汽參數(shù)盡可能地維持穩(wěn)定 測試結(jié)束后 負荷降至 100 MCR 并 穩(wěn)定運行 1 小時以上 5 15 物料消耗 1 消石灰 半干式洗煙塔處的消石灰漿噴射量由儀器 FIC n40 提供 每隔 1 分鐘讀取該數(shù) 據(jù)一次 消石灰漿濃度由儀器 DIA 提供 每隔 1 分鐘讀取該數(shù)據(jù)一次 將試驗 期間的消石灰消耗加總起來 將試驗期間的垃圾處理量加總起來 計算 LHV 低熱值 的平均值 如果 LHV 低熱值 的平均值大于 6908kJ kg 則根 據(jù)修正公式調(diào)整垃圾處理量 然后將調(diào)整好的數(shù)值用來計算消石灰消耗率 Lime consumption kg 消石灰消耗量 kg Lime consumption rate kg t waste 消石灰消耗率 kg t 垃圾 Waste throughput tons 垃圾處理量 tons 2 活性碳 活性碳投入速度與活性碳推料器轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系應(yīng)在試驗之前就確定完成 轉(zhuǎn)速 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 7 數(shù)據(jù) SIC n45 由 DCS 記錄 根據(jù)該關(guān)系和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù) 便可算出活性碳投入速度 將試驗期間的活性碳消耗加總起來 將試驗期間的垃圾處理量加總起來 計算 LHV 低熱值 的平均值 如果 LHV 低熱值 的平均值大于 6908kJ kg 則根 據(jù)修正公式調(diào)整垃圾處理量 然后將調(diào)整好的數(shù)值用來計算活性炭消耗率 Activated carbon consumption kg 活性碳消耗量 kg Activated carbon consumption rate kg t waste 活性碳消耗率 kg t 垃圾 Waste throughput tons 垃圾處理量 tons 3 尿素 SNCR 系統(tǒng)的尿素溶液的耗水量由儀器 FIC n46 提供 每隔一分鐘讀取該數(shù)據(jù)一 次 而其每小時的平均值記錄在 DCS 日報上 尿素濃度由電廠化學化驗 每天上午 下午各化驗一次 尿素溶液耗水率如下計算 Urea solution water consumption kg 尿素溶液耗水量 kg Urea solution water consumption rate kg t waste 尿素溶液耗水率 kg t 垃圾 Waste throughput tons 垃圾處理量 tons 根據(jù)上述尿素溶液耗水率和尿素溶液濃度 C U 如下計算尿素消耗 量 Urea pellet consumption rate kg t waste 尿素消耗率 kg t 垃圾 Urea solution consumption kg x CU 尿素溶液消耗量 kg C U 5 16 煙氣中的污染物排放 污染物排放測試包括兩部分測試工作 一是在鍋爐出口 反應(yīng)塔入口 測量項 目包括煙塵 HCl HF 二是在煙囪入口 測量項目包括煙塵 HCl HF SO2 NOx CO TOC Hg 及其化合物 Cd 及其化合物 Pb 及其化合物 其它重金屬 煙氣黑度 試驗時這兩處采用交替測量的方法 100 MCR 負荷下 每個工況在反應(yīng)塔入口 鍋爐出口 和煙囪入口各測三次污 染物排放 鍋爐出口污染物排放測試每次取樣時間為 30 分鐘 煙囪入口污染物排放每次取樣 時間為 30 分鐘 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 8 各工況測試的平均值與性能保證值進行比較 5 16 1 SO2 NO CO O 2 采用德國 M C 公司生產(chǎn)的 PSP4000 系列加熱取樣探頭和 ROSEMOUNT 公司生 產(chǎn)的 NGA2000 型煙氣分析儀測量 測試系統(tǒng)如圖 3 4 所示 5 16 2 折算排放濃度 將煙氣污染物和顆粒物排放濃度折算為標準狀態(tài)下含 11 O2 干煙氣的排放濃度 SO2 O2煙道 2 m過濾器 蠕動泵 泵 8L Min 泵冷卻器 超細過濾 煙氣分析儀 預(yù)處理 分析 信號 采集系統(tǒng) 伴熱管線 加熱頭 旁路 圖 3 SO2 取樣測試系統(tǒng) 圖 4 煙氣取樣分析系統(tǒng) 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 9 公式如下 drymeasOdryC 2 1 12 式中 標準狀態(tài)下含 11 O2 干煙氣中污染物或顆粒物的排放濃度 mg m 3 2 1 OdryC 標準狀態(tài)下實測干煙氣中污染物或顆粒物的排放濃度 mg m 3 實測干煙氣含氧量 體積分數(shù) drymeas 2 5 17 運行參數(shù)記錄 鍋爐其它主要運行參數(shù)均采用機組配套 DCS 系統(tǒng)采集 每 30 秒記錄一組 注 試驗涉及到的現(xiàn)場表計業(yè)主方已在試驗前進行了校驗 西安熱工研究院有限 公司提供的試驗儀表已由熱工院在性能考核試驗前完成校驗 6 試驗計劃 試驗初步安排如下表所示 工 作 內(nèi) 容 第 1 天 各方關(guān)于試驗實施過程及細節(jié)進行最后協(xié)商 并達成共識 第 2 天 TPRI 現(xiàn)場安裝 校驗測試儀器 所有儀器準備就緒 第 3 天 1 線輔助性試驗 1 線 100 負荷下進行性能測試工況 1 8 小時 第 4 天 1 線 100 負荷下進行性能測試工況 2 8 小時 第 5 天 1 線 100 負荷下進行性能測試工況 3 8 小時 1 線 100 10 負荷下進行性能測試工況 2 小時 第 6 天 1 線儀表拆除 2 線儀表安裝 調(diào)試 第 7 天 2 線 100 負荷下進行性能測試工況 1 8 小時 第 8 天 2 線 100 負荷下進行性能測試工況 2 8 小時 第 9 天 2 線 100 負荷下進行性能測試工況 3 8 小時 2 線 100 10 負荷下進行性能測試工況 2 小時 第 10 天 備用 7 試驗組織機構(gòu)及人員安排 試驗總指揮由電廠派員擔任 負責指揮試驗的全部工作 協(xié)調(diào)各方相互友好地協(xié) 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 10 作 下達試驗的開始和結(jié)束時間 仲裁各方意見 確保試驗順利進行 a 總體工作 廠方指定本次試驗的總體協(xié)調(diào)人 負責試驗期間各項工作的總體協(xié)調(diào) 按照試驗 要求 廠方負責機組負荷申請 并負責機組運行穩(wěn)定 b 熱工專業(yè) 1 配合接入試驗儀表 2 熱控專人負責編制DCS數(shù)據(jù)采集程序 并保證DCS運行參數(shù)記錄系統(tǒng)投入 正常運行 每天試驗工況結(jié)束后進行DCS數(shù)據(jù)的提取 要求數(shù)據(jù)文件格式 為txt或excel 采集清單試驗前由熱工院提供 c 電氣專業(yè) 1 配合在空預(yù)器進出口附近連接220v電源 供試驗儀器供電試驗 2 配合對主要輔機電耗和廠用電進行測試 d 化學專業(yè) 1 化學試驗室提供相關(guān)儀器 天平 臺秤 烘箱 馬弗爐等 以便熱工院試驗 進行分析化驗 2 化學試驗室提供相關(guān)試劑 氫氧化鈉 碳酸鈉 硫酸 硝酸 鹽酸 高錳酸 鉀 30 雙氧水等優(yōu)級純各一瓶 以便熱工院試驗進行分析化驗 e 運行專業(yè) 總指揮 TPRI 試驗負責人 試驗聯(lián)絡(luò) 值長 檢修 化學 試驗小組 運行當值 設(shè)備檢修 熱工儀表 渣分析 電廠試驗負責人 供貨商試驗負責人 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 11 1 試驗期間安排運行人員每天早晨9點前完成對鍋爐等設(shè)備的全面吹灰 排污 取樣和系統(tǒng)隔離等工作 2 每個試驗工況前 負責調(diào)整負荷 運行參數(shù)等至試驗要求值 f 試驗組織 試驗總指揮由電廠派員擔任 負責指揮試驗的全部工作 協(xié)調(diào)各方相互友好地協(xié) 作 確保試驗順利進行 試驗負責人負責具體的試驗工作 確保機組安全穩(wěn)定運行 各試驗人員統(tǒng)一聽從試驗負責人的工作安排 試驗總指揮 試驗副總指揮 試驗負責人 電廠試驗人員 西安熱工院試驗人員 曹壽峰 18625097880 廠家試驗人員 8 試驗安全注意事項 1 熱工院全體試驗人員均應(yīng)在試驗前熟悉試驗工作內(nèi)容及試驗安全措施 2 熱工院試驗負責人 專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人的技術(shù)素質(zhì)須符合試驗要求 3 試驗機械 工器具及安全防護設(shè)施 安全用具必須滿足安全需要 電廠方負責在 現(xiàn)場搭建的腳手架 圍欄等必須滿足安全要求 4 試驗期間 熱工院指派 同志擔任鍋爐側(cè)試驗安全員 負責本試驗項目的有關(guān)安 全工作 5 熱工院試驗過程中應(yīng)嚴格執(zhí)行 電業(yè)安全工作規(guī)程 電業(yè)生產(chǎn)事故調(diào)查規(guī)程 電力設(shè)備典型消防規(guī)程 等有關(guān)規(guī)定和電廠的 兩票 管理制度 消防保衛(wèi) 管理規(guī)定 及安全文明生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)定 制度 6 在有危險性的電力生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)作業(yè) 有可能造成火災(zāi) 爆炸 觸電 中毒 窒息 機械傷害 燒燙傷等及可能引起生產(chǎn)設(shè)備停電 停運事故時 熱工院必須事先報 經(jīng)電廠同意 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 12 7 對于現(xiàn)場運行設(shè)備的操作 必須經(jīng)電廠方同意 并由電廠相關(guān)人員完成 熱工院 負責指導(dǎo) 8 熱工院必須接受電廠安監(jiān)和保衛(wèi)人員的監(jiān)督 對安監(jiān)保衛(wèi)部門提出的意見必須及 時整改 發(fā)生人身事故或危及生產(chǎn)運行的不安全情況 必須立即報告電廠安監(jiān)部 門