1、xxx 電廠 2660MW 機組脫硫性能考核試驗方案西西 安安 熱熱 工工 研研 究究 院院有有 限限 公公司司2 0 1 1年5 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A2011-5-25初版孟桂祥姚 勝施延洲目 錄1前言 .12設備概述 .13性能保證值 .34試驗依據 .55試驗條件及要求 .66試驗內容及測量方法 .67試驗工況設置 .128試驗測點 .129試驗儀器、儀表校驗 .1210 試驗方法 .1311 試驗數據處理 .1312 試驗組織機構 .14附件 1 試驗測點清單 .15附件 2 試驗所需儀器及材料 .161前言xxx 電廠新建工程為 2660MW 超臨界燃

2、煤機組。根據供貨合同規定，在每臺機組完成 168 小時試運后，根據業主安排將進行性能考核試驗工作。本方案為脫硫性能考核中各項試驗的指導性文件，制定了試驗的方法及為確保測試精度所應采取的測試手段。2設備概述2.1本期工程裝設 2 臺 600MW 燃煤汽輪發電機組，鍋爐為超臨界參數、變壓運行直流爐，一次中間再熱、單爐膛平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構 型鍋爐，采用三分倉回轉式空氣預熱器。2.2本期工程 2660MW 機組采用石灰石石膏濕法脫硫工藝系統，脫硫島系統設計時煤質的收到基硫分按 1.2%，保證此時在鍋爐 BMCR 工況下，處理全煙氣量時的脫硫效率不小于 94.4且最終 S

3、O2排放濃度小于 200mg/Nm3，當脫硫燃用校核煤種 2（Sar=0.69%）時，保證此時在鍋爐 BMCR 工況下，處理全煙氣量時的脫硫效率不小于 95。脫硫裝置可用率不低于 98%，采用一爐一塔；石灰石漿液制備采用濕磨系統，石膏脫水采用真空皮帶脫水系統，均為兩套脫硫裝置公用。脫硫裝置與機組同步建設。2.3煤質數據項 目符號單位設計煤種校核煤種1校核煤種2脫硫設計煤種1、元素分析收到基碳Car%55.450.7844.4444.44收到基氫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%0.4

4、50.920.691.22、工業分析全水份Mt%6.207.306.86.8空氣干燥基水分Mad%1.631.020.960.96收到基灰份Aar%26.9630.9238.5238.41干燥無灰基揮發份Vdaf%30.5025.0826.526.53、收到基低位發熱量Qnet.arMJ/kg21.6120.0118.1218.124、哈氏可磨系數HGI557350505、磨損指數AIMJ/kg42416、游離二氧化硅SiO2%7.6410.14項 目符號單位設計煤種校核煤種1校核煤種2脫硫設計煤種7、灰熔點變形溫度DT1450145014001400軟化溫度ST145014501400140

5、0半球溫度HT1450145015001500流動溫度FT14501450150015008、灰分析資料二氧化硅SiO2%56.2556.7454.1254.12三氧化二鐵Fe2O3%4.404.393.983.98三氧化二鋁Al2O3%32.4129.2035.8835.88氧化鈣CaO%1.233.011.111.11氧化鎂MgO%0.710.920.910.91氧化鈉Na2O%0.680.470.30.3氧化鉀K2O%0.861.030.840.84二氧化鈦TiO2%1.451.240.790.79三氧化硫SO3%0.531.150.510.512.4石灰石品質項 目符號單 位數據石灰石

6、中碳酸鈣含量CaCO3%90.34石灰石中氯含量Cl%0.029石灰石水分M%0.23石灰石灼燒減量X%42.48石灰石成分（灼燒后）氧化鈣CaO50.34二氧化硅SiO2%2.56三氧化二鋁Al2O3%1.14三氧化二鐵Fe2O3%0.59氧化鎂MgO%2.81氧化鈉Na2O%氧化鉀K2O%二氧化鈦TiO2%三氧化硫SO3%二氧化錳MnO2%0.01哈氏可磨指數HGI54石灰石粒徑mm202.5FGD 入口煙氣參數燃燒設計煤種時，FGD 入口煙氣參數如下:鍋爐 BMCR 工況煙氣成分（設計煤種，標準狀態，實際 O2）項 目單位干基濕基備注O2Vol%5.665.35=1.4N2Vol%80.

7、6574.74CO2Vol%13.6512.56SO2Vol%0.040.03H2OVol%07.31鍋爐 BMCR 工況煙氣參數設計煤種備注Nm3/h2092414標態，干基，=1.4FGD 入口煙氣量（BMCR，每爐）Nm3/h2257389標態，濕基，=1.4引風機出口煙氣溫度127.02最低停運溫度 180引風機出口煙氣壓力Pa+4000Pa干基，=1.4燃燒脫硫設計煤種時，FGD 入口煙氣參數如下:鍋爐 BMCR 工況煙氣成分（校核煤種 1，標準狀態，實際 O2）項 目單位干基濕基備注O2Vol%5.91 5.57 =1.4N2Vol%80.69 74.44 CO2Vol%13.28

8、 12.15 SO2Vol%0.12 0.11 H2OVol%0.007.73 鍋爐 BMCR 工況煙氣參數設計煤種備注Nm3/h2171107標態，干基，=1.4FGD 入口煙氣量（BMCR，每爐）Nm3/h2353439標態，濕基，=1.4引風機出口煙氣溫度131.2最低停運溫度 180引風機出口煙氣壓力Pa+4000Pa干基，=1.43性能保證值3.1 脫硫效率保證當燃用脫硫設計煤種（Sar=1.2%）時，鍋爐 BMCR 工況下,石灰石耗量、工藝水耗量、電耗、壓縮空氣量消耗量、廢水排放量不超過保證值，處理全煙氣量時的脫硫效率不小于 94.4且最終 SO2排放濃度小于 200mg/Nm3；

9、當燃用校核煤種2（Sar=0.69%）時，處理全煙氣量時的脫硫效率不小于 95且最終 SO2排放濃度小于150mg/Nm3。脫硫效率定義為： 脫硫效率=（C1-C2）/ C1 100C1：脫硫裝置進口煙道處 SO2濃度（mg/Nm3,6%O2,干煙氣） 。C2：脫硫裝置出口煙道處 SO2濃度（mg/Nm3,6%O2,干煙氣） 。3.2 FGD 裝置出口 SO2排放濃度保證當燃用脫硫設計煤種（設計煤種的定義見 2.3.2 節）時，在石灰石耗量、工藝水耗量、電耗、壓縮空氣量消耗量、廢水排放量不超過保證值的條件下，確保 FGD 出口 SO2 濃度不超過允許最大排放濃度 200mg/Nm3（干基，6%

10、O2） 。當燃用校核煤種2（Sar=0.69%）時，處理全煙氣量時的脫硫效率不小于 95且最終 SO2 排放濃度小于 150mg/Nm3。在所有運行測試點或當負荷改變時，都應滿足這一要求。同時系統應考慮留有一定的裕度，并保證 FGD 裝置的排放濃度不超標。3.3 FGD 裝置出口煙塵濃度保證在 FGD 入口煙氣含塵量不大于 150mg/Nm3（干基，6%O2） ，飛灰成分為設計值時，確保 FGD 除塵效率不小于 70%。煙塵濃度包括飛灰、鈣鹽類以及其它惰性物質（這些物質懸浮在煙氣中，標準狀態下以固態或液態形式存在） ，不包括游離態水。3.4 石膏品質要求CaSO42H2O 含量高于 90% W

11、tCaCO3 3%（以無游離水分的石膏作為基準） 。CaSO31/2H2O 含量低于 1% Wt（以無游離水分的石膏作為基準）溶解于石膏中的 Cl-含量低于 0.01% Wt（以無游離水分的石膏作為基準）溶解于石膏中的 F-含量低于 0.01% Wt（以無游離水分的石膏作為基準）溶解于石膏中的 MgO 含量低于 0.021% Wt（以無游離水分的石膏作為基準）溶解于石膏中的 K2O 含量低于 0.07% Wt（以無游離水分的石膏作為基準）溶解于石膏中的 Na2O 含量低于 0.035% Wt（以無游離水分的石膏作為基準）3.5 除霧器出口煙氣攜帶的水滴含量保證在任何正常運行工況下，除霧器出口煙

12、氣攜帶的水滴含量應低于 75mg/Nm3（干基） 。3.6 噪聲控制要求（1）離地坪、樓面以及設備所安裝的平臺以上 1.5m 高，離設備外殼 1.0m 遠處，測得噪聲級為：氧化風機85dB(A)球磨機85dB(A)其它風機及泵80dB(A)（2）特定工作場所的連續噪聲水平不大于：控制室、電子室55dB(A)實驗室、辦公室60dB(A)各種車間70dB(A)3.7 消耗性參數保證項 目單位1 號2 號總計石灰石耗量t/h12.812.825.6工業水m3/h202040電廠輔機設備冷卻水回水m3/h102102204工藝水耗量合計m3/h122122244電耗kWh/h478747879574儀

13、用壓縮空氣Nm3/min6612處理后脫硫廢水排放量m3/h9.59.519脫硫裝置阻力引起的引風機電耗kWh/h2139213942784試驗依據電廠與供貨商簽訂的技術協議DL-998-2006-T 石灰石石膏濕法煙氣脫硫裝置性能驗收試驗規范DL-469-92 電站風機試驗規程GB1018488 電站鍋爐性能試驗規程GB/T13931 電除塵器性能測試方法GB/T 16157 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法GB/T3286 石灰石、白云石化學成分分析方法VDI 3480 Part 1 煙氣中的 HCl 濃度測量VDI 2470 Part 1 煙氣中 HF 濃度測量VGBM M

14、701e 脫硫裝置石膏分析GB8978-1996 污水排放綜合標準煙氣脫硫廢水排放標準有關聯絡會議紀要5試驗條件及要求5.1試驗過程中燃用的煤質（特別是硫和灰含量）應在設計參數的范圍內，同時石灰石的成分和活性、工藝水品質也應滿足設計要求。5.2試驗期間脫硫裝置應處于穩定運行狀態。在試驗之前供貨商應提供設備在驗收試驗期間的參數設定，經業主確認后，試驗期間盡可能按照該參數運行。5.3脫硫裝置考核試驗期間，脫硫裝置的實際運行工況如與設計工況存在偏差，則所有的數據應換算到設計工況。換算的依據是供貨商提供的實際運行工況偏離設計工況的修正曲線。修正曲線至少應在試驗前一周由供貨商提供，業主及熱工院進行確認。

15、5.4旁路擋板在試驗期間應處于全關狀態。5.5性能試驗期間現場 CEMS 監測系統運行正常。5.6鍋爐主機組能夠正常運行，送風機、引風機、一次風機、磨煤機、給水泵和除灰渣系統等無故障，各煙、風門擋板操作靈活。5.7脫硫系統能夠正常運行，石灰石磨制系統、制漿系統、反應塔系統、石膏脫水系統、廢水處理系統、增壓風機等無故障。5.8自動控制系統運行可靠。5.9運行參數記錄系統投入正常運行。5.10 試驗期間不得進行較大的干擾運行工況操作，否則需征得試驗負責人的同意方可進行。若遇到危及設備和人身安全的意外情況，運行人員有權按規程進行緊急出理，處理完畢后通知試驗負責人。5.11 試驗期間，試驗人員若發現測

16、試數據有異常，應及時向試驗負責人匯報，以便及時處理。5.12 試驗前，所有參加試驗人員應通曉試驗方案。6試驗內容及測量方法6.1脫硫系統煙氣量正式考核試驗前，在 100%負荷下用標準畢托管、SOLOMAT 公司生產的ZEPHER+型電子微壓計、級 K 型鎧裝熱電偶和 FLUKE 公司生產的點溫計，采用等截面網格法測量各點的煙氣動壓、靜壓和溫度，計算出煙氣流量(標準狀態，6%O2)，同時由 DCS 系統采集在線測量的煙氣流量數據。二者進行比較，如果實測數據與在線測量的煙氣流量數據偏差較小，則根據實測結果更正 DCS 系統中的流量系數。正式考核試驗期間由 DCS 采集在線測量的煙氣流量，并對試驗過

17、程中的數值進行平均計算。如果實測數據與在線測量的煙氣流量數據偏差較大，則在正式性能試驗期間進行實測煙氣量。6.2污染物的脫除率在 100%負荷，試驗煤質條件下，根據脫硫島入口和出口煙氣中的 SO2、SO3、粉塵、HF、HCl 濃度，計算出這些污染物的脫除率。計算公式如下：100%rawgascleangasrawgasCCC折算到標準狀態、干態、6%O2下的原煙氣中污染物濃度；rawgasC折算到標準狀態、干態、6%O2 下的凈煙氣中污染物濃度。cleangasC6.2.1 SO2的脫除率及出口 SO2濃度正式考核試驗前，首先用 SO2標氣和 O2標氣分別對測試儀器標定（熱工院負責）和吸收塔入

18、口及出口運行儀表進行標定（業主責成 CEMS 供貨商負責） ，然后在 50負荷和 100 負荷下，于吸收塔入口和出口煙道按照等截面網格法進行實測，并根據實測結果對在線表計進行相應修正。正式考核試驗期間，選擇 100%負荷的時間段由 DCS 采集在線測量的原/凈煙氣SO2和 O2濃度值，并對該時間段的數值進行平均計算。然后根據原/凈煙氣 SO2和 O2濃度值，計算出 SO2的脫除率。SO2O2煙道2m 過濾器蠕動泵泵8L/Min泵冷卻器超細過濾煙氣分析儀預處理分析信號采集系統伴熱管線加熱頭旁路圖 1 SO2取樣測試系統（煙氣分析儀）6.2.2 粉塵含量測量采用粉塵取樣槍對煙氣中的粉塵進行取樣，同

19、時記錄取樣氣體的壓力、溫度及流量，取樣前后濾筒烘干后的重量，最后計算得到粉塵含量。試驗儀器1)3012H 自動煙塵（氣）測試儀（青島嶗山應用技術研究所） ；2)加熱式濾筒采樣管；3)玻璃纖維濾筒。采樣系統將濾筒在烘箱中烘干 1 小時，取出放入干燥器中冷卻至室溫，用天平稱重。按圖2 顆粒物采樣系統，使用干燥恒重過的濾筒，等速采樣 30-40 分鐘，采樣管溫度150，采樣結束后，小心取出濾筒。樣品測試將樣品濾筒在 160烘箱中烘干 1 小時，取出放入干燥器中冷卻至室溫，用天平稱重。顆粒物（mg/m3）= ndVm式中：濾筒捕集的顆粒物量，mg；m標準狀態下干氣的采樣體積，m3。ndV圖 2 粉塵采

20、樣系統1.濾筒；2.加熱采樣管；3. 干燥瓶；4.溫度計；5.壓力計；6.流量計；7. 抽氣泵；6.2.3 SO3含量測量采用化學方法測量，采樣系統與 HCl 和 HF 采樣系統相似。6.2.4 HCl 和 HF 測量基本測試方法如下：按圖 3 連接兩只裝有 50-100 毫升 0.10mol/L NaOH 吸收液的玻璃篩板吸收瓶，以 0.5 升/分流量，采氣 5-30 分鐘，采樣管加熱溫度為 120。用離子色譜法測定吸收液中氯離子和氟離子。6.3煙氣中的水蒸汽含量測量煙氣中的水分含量采用自動煙塵（氣）測試儀進行測試。6.4能量和物料耗量在 100%負荷下的一段時間內（持續時間需試驗時根據現場

21、情況確定）進行測試，測量脫硫系統電量、工藝水量、脫硫劑（石灰石）的平均消耗量。電量消耗 采樣現場相關表計水量消耗 采樣現場相關表計石灰石消耗 通過計算的方法來確定StFMMCCVmRSOCaCOingasSORogasSORGCaCO110)(23223Re,式中：石灰石耗量，kg/h3CaCOm VRG煙氣體積流量（標準狀態干煙氣，6O2） ，m3/h圖圖 3 HCl、 HF 采樣系統采樣系統1.濾筒；2.加熱采樣管；3.旁路吸收瓶；4.溫度計；5.壓力計；6.吸收瓶；7.流量計；8.抽氣泵；9.干燥瓶 煙氣中 SO2濃度（標準狀態干煙氣，6O2） ，mg/m32SOC CaCO3摩爾質量，

22、100.09kg/kmol3CaCOM SO2摩爾質量，64.06kg/kmol2SOM FR石灰石純度 StCa/S 摩爾比OHCaSOOHCaSOOHCaSOOHCaSOCaCOCaCOMxMxMxSt23232424335 . 05 . 0221式中：石膏中 CaCO3質量含量，3CaCOx 石膏中 CaSO42H2O 質量含量，OHCaSOx242 石膏中 CaSO30.5H2O 質量含量，OHCaSOx235 . 0 CaSO42H2O 摩爾質量，172.18kg/kmolOHCaSOM242 CaSO30.5H2O 摩爾質量，129.15kg/kmolOHCaSOM235 . 0在

23、 100負荷下，根據脫硫系統煙氣體積流量、脫硫島進出口煙氣中的 SO2和 O2含量、脫硫島進口煙氣中的水蒸汽含量、石膏中 CaCO3、CaSO42H2O 和CaSO30.5H2O 含量及石灰石純度并按照有關公式計算得到。此外，需要對實測石灰石粉耗量進行修正計算后才能與保證值進行比較，修正項目通常包括負荷/煙氣量修正和 SO2脫除量修正。6.5煙囪入口煙氣溫度在兩個負荷下進行測試。在 100%鍋爐負荷下，在煙囪入口煙道采用級精度 K 型鎧裝熱電偶按照等截面網格法進行測量。在大于 50%負荷（即300MW）下，具體負荷視現場條件而定，在煙囪入口煙道采用級精度 K 型鎧裝熱電偶按照等截面網格法進行測

24、量。6.6脫硫系統壓力損失在 100%負荷下，在煙氣系統各阻力段安裝壓力測點，使用壓力測量儀表（微壓計或 U 型管）測量煙氣脫硫系統及其各部分（吸收塔、GGH 等）的壓力損失。6.7石膏品質現場采樣試驗期間的石膏樣品，分析石膏含濕量、CaSO42H2O、CaSO31/2H2O、CaCO3、Cl-含量、F-含量、MgO 含量、K2O 含量、Na2O 含量、純度、石膏粒徑分布等參數。6.8噪聲使用精密聲壓級計在現場直接測量。在 100%負荷下，使用精密聲壓級計在現場直接測量增壓風機、吸收塔漿液循環泵、氧化風機、控制室、電子間裝置等處的噪音。測量表面平行于測試對象的基準面，與基準面距離為 1m。測點

25、布置在測量表面上，測點水平高度為 1.2m。采用 ND2 型精密聲壓級計聲壓級測量，在規定的測點上選用聲級計的“慢”檔，讀取被測設備運行時的 A 計權聲壓級。表面平均聲壓級 LPA由下式計算：KNLNiLPAPAI11 . 0101lg10式中： LPAi 經背景噪聲修正后的第 i 個測點的 A 計權聲壓級，dB； N 測點總數； K環境修正值，dB。一般來說，背景與環境噪音的修正為 3dBA。故 表面平均聲壓級 LPA可由下式簡化計算：3101lg1011 . 0NiLPAPAINL式中： LPAi 第 i 個測點的 A 計權聲壓級，dB； N 測點總數；6.9 脫硫廢水按照污水綜合排放標準

26、（GB8978-1996）監測脫硫廢水是否達標排放（供貨商提供廢水排放量保證值），監測指標包括 pH 值、懸浮物(SS)、化學耗氧量(COD)、氟化物、硫化物及重金屬。6.10 運行參數記錄脫硫島其它主要運行參數均采用機組配套的數據采集系統記錄值，每 1 分鐘記錄一次。正式試驗前，熱工院提交性能考核試驗 DCS 參數組態表，電廠熱工負責試驗期間 DCS 參數的提取。7試驗工況設置工況編號試驗內容試驗負荷持續時間工況 1煙氣流量標定100負荷約 3 小時工況 2原煙氣 SO2和 O2含量標定100負荷約 3 小時輔助性試驗工況 3凈煙氣 SO2和 O2含量標定100負荷約 3 小時工況 4脫硫效

27、率測試100負荷現場確定工況 5粉塵脫除率測試100負荷約 4 小時工況 6HF 和 HCL 脫除率測試100負荷約 4 小時工況 7SO3脫除率測試100負荷約 4 小時工況 8煙囪入口排煙溫度測試100負荷約 4 小時工況 9脫硫效率測試100負荷現場確定工況 10噪聲測試100負荷約 3 小時正式試驗工況 11脫硫廢水取樣100負荷約 8 小時備注：原煙氣中水蒸汽含量測試、石灰石純度和石膏品質測試安排在上述試驗工況中進行；能量和物料耗量測試也安排在上述試驗工況過程中進行；以上僅為初步設置，最終工況安排還需試驗前三方最終商定。8試驗測點試驗測點清單見附件 1。9試驗儀器、儀表校驗9.1所有

28、試驗儀器、儀表均需經過法定計量部門或法定計量傳遞部門校驗，并具有在有效期內的合格證書。9.2煙氣分析儀本身不具備校驗證書，但用于每次試驗前后對其進行標定的標準氣體具備法定計量部門提供的有效校驗證書。9.3對于煙氣取樣不銹鋼管、橡膠管、煙氣混合器、煙氣前處理裝置等在試驗前應進行嚴密性試驗。10 試驗方法10.1 輔助性試驗正式試驗開始之前，先進行輔助性試驗，內容包括：煙氣流量標定原煙氣 SO2和 O2含量標定凈煙氣 SO2和 O2含量標定輔助性試驗結束后，電廠、脫硫系統供貨方、TPRI 應對測試結果進行確認并簽字。10.2 正式試驗試驗持續時間因測試項目而異。對于每一項測試，電廠、脫硫系統供貨方、TPRI 都應做到充分溝通和協商一致，試驗結果需經三方共同確認。11 試驗數據處理11.1 測量斷面煙溫以各測點算術平均值計。11.2 整個試驗期間的溫度、煙氣成份分析等數據以時間步長上記錄的數據算術平均值計。11.3 試驗測試結果按照三方事先商定的修正方法（曲線）進行修正計算。有關修正方法和曲線應在試驗前的聯絡會上確定。12 試驗組織機構試驗總指揮由電廠派員擔任，負責指揮試驗的全部工作，協調各方相互友好地協作，下達試驗的開始和結束時間，宣