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(zhǔn) R.02014/07/03 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(jī)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(jī)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(jī)，汽輪機(jī)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(jī)組完成（72+24）小時試運(yùn)后，根據(jù)業(yè)主安排將進(jìn) 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 1）焚燒爐）焚燒爐- -余熱鍋爐系統(tǒng)性能試驗內(nèi)容（余熱鍋爐系統(tǒng)性能試驗內(nèi)容（100100MCRMCR 負(fù)荷）負(fù)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 2）煙氣凈化系統(tǒng)性能試驗試驗內(nèi)容（）煙氣凈化系統(tǒng)性能試驗試驗內(nèi)容（100100MCRMCR 負(fù)荷）負(fù)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(yùn)行時間h8000 2負(fù)荷變化范圍（MCR 的）%60100 3最大熱負(fù)荷工況下連續(xù)運(yùn)行時間h2h/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/h36.53 7鍋爐熱效率%80.0 8煙氣在850區(qū)域內(nèi)的停留時間s2 9單臺焚燒爐垃圾處理量t/24h400 10爐渣熱灼減率%（重量）3 11供貨設(shè)備的噪聲dB85 煙囪出口污染物排放濃度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)、干態(tài)、11% O2） 煙塵mg/N m320 HClmg/N m322 HFmg/N m32 SO2mg/N m380 NOxmg/N m3200 TOCmg/N m320 COmg/N m360 Hg 及其化合物mg/N m30.05 Cd 及其化合物mg/N m30.05 其它重金屬mg/N m31.0 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(biāo)準(zhǔn) 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(jìn)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?？偭砍栽囼炂陂g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(shí)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(jìn)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(jìn)行修正，修正后的數(shù)值用于與保證值進(jìn)行比較。 5.3鍋爐效率 按照PT_00_12_001_Att03_CN_Boiler_efficiency進(jìn)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(jìn) 行修正，修正后數(shù)值用于與保證值進(jìn)行比較。 西安熱工研究院有限公司技術(shù)方案 4 5.4850以上煙氣停留時間 按照文件PT_00_12_001_Att06_CN_2seconds_retention_time進(jìn)行計算。 5.5熱灼減率 從振動輸送機(jī)上取樣，每 2 小時取樣一次。按照下述公式計算熱灼減率。 A - B P = 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+25C 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(diǎn)上選用聲級計的“慢”檔， 讀取被測設(shè)備運(yùn)行時的 A 計權(quán)聲壓級。 測量點(diǎn)距離設(shè)備或其隔音面 1 米遠(yuǎn) 測量設(shè)備：爐排液壓驅(qū)動裝置推料器、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、爐墻冷卻風(fēng)機(jī)、引 風(fēng)機(jī)、控制室等。 每條線均進(jìn)行測量。在 MCR 負(fù)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(fēng)溫測量 測量項目：省煤器出口煙氣溫度；空預(yù)器進(jìn)出口一次風(fēng)、二次風(fēng)機(jī)出口溫度及爐 墻冷卻風(fēng)與一次風(fēng)混合前風(fēng)溫。 按照等截面網(wǎng)格法布置相應(yīng)的試驗測點(diǎn)，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(bǔ)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(diǎn)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(shí)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(shí)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(jìn)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(fēng)、爐墻冷卻風(fēng)、二次風(fēng)流量 考核試驗前先進(jìn)行輔助性試驗。用標(biāo)準(zhǔn)畢托管、電子微壓計、熱電偶及點(diǎn)溫計實(shí) 測一次風(fēng)（總管） 、二次風(fēng)和爐墻冷卻風(fēng)（與一次風(fēng)混合前）風(fēng)速，根據(jù)管道面積計 算獲得一次風(fēng)、二次風(fēng)和爐墻冷卻風(fēng)流量。同時記錄表盤一次風(fēng)、二次風(fēng)和爐墻冷卻 風(fēng)流量。 根據(jù)實(shí)測獲得的一次風(fēng)、二次風(fēng)和爐墻冷卻風(fēng)流量與表盤數(shù)據(jù)相比，獲得一次風(fēng)、 二次風(fēng)和爐墻冷卻風(fēng)流量的修正系數(shù)。 性能考核試驗期間記錄表盤一次風(fēng)、二次風(fēng)和爐墻冷卻風(fēng)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(shí)的一次風(fēng)、二次風(fēng)和爐墻冷卻風(fēng)流量。 5.12煙氣流量 根據(jù)省煤器熱平衡進(jìn)行計算獲得。 5.13垃圾低位熱值 PT_00_12_001_Att03_CN_Boiler_efficiency進(jìn)行計算。 5.14鍋爐 10%過載負(fù)荷試驗 試驗前機(jī)組在 100%MCR 負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行 2 小時以上。然后開始逐步增加負(fù)荷， 至(100%10%)MCR 負(fù)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(jī)組在(100%10%)MCR 負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行，包括垃圾量、主汽流量、一次風(fēng)量、 過?？諝饬考坝嘘P(guān)蒸汽參數(shù)盡可能地維持穩(wěn)定。測試結(jié)束后，負(fù)荷降至 100%MCR 并 穩(wěn)定運(yùn)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(xué)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（CU %）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） CU（%） 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(fù)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(jìn)行比較。 5.16.1 SO2、NO、CO、O2 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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含 11%O2干煙氣的排放濃度， SO2 O2 煙道 2m 過濾器 蠕動泵 泵 8L/Min 泵 冷卻器 超細(xì)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： drymeas Odry O CC , 2 %11, 21 1121 2 式中： 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含 11%O2干煙氣中污染物或顆粒物的排放濃度，mg/m3； 2 %11,Odry C 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)測干煙氣中污染物或顆粒物的排放濃度，mg/m3；C 實(shí)測干煙氣含氧量，體積分?jǐn)?shù)。 drymeas O , 2 5.17運(yùn)行參數(shù)記錄 鍋爐其它主要運(yùn)行參數(shù)均采用機(jī)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(jìn)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(shí)施過程及細(xì)節(jié)進(jìn)行最后協(xié)商，并達(dá)成共識。 第 2 天TPRI 現(xiàn)場安裝、校驗測試儀器，所有儀器準(zhǔn)備就緒。 第 3 天 1#線輔助性試驗。 1線 100負(fù)荷下進(jìn)行性能測試工況 1（8 小時） 。 第 4 天1線 100負(fù)荷下進(jìn)行性能測試工況 2（8 小時） 。 第 5 天 1線 100負(fù)荷下進(jìn)行性能測試工況 3（8 小時） 1線 10010負(fù)荷下進(jìn)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(fù)荷下進(jìn)行性能測試工況 1（8 小時） 。 第 8 天2線 100負(fù)荷下進(jìn)行性能測試工況 2（8 小時） 。 第 9 天 2線 100負(fù)荷下進(jìn)行性能測試工況 3（8 小時） 2線 10010負(fù)荷下進(jìn)行性能測試工況（2 小時） 第 10 天備用 7試驗組織機(jī)構(gòu)及人員安排 試驗總指揮由電廠派員擔(dān)任，負(fù)責(zé)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(dá)試驗的開始和結(jié)束時間，仲裁各方意見，確保試驗順利進(jìn)行。 (a)總體工作 廠方指定本次試驗的總體協(xié)調(diào)人，負(fù)責(zé)試驗期間各項工作的總體協(xié)調(diào)。按照試驗 要求，廠方負(fù)責(zé)機(jī)組負(fù)荷申請，并負(fù)責(zé)機(jī)組運(yùn)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(fù)責(zé)編制DCS數(shù)據(jù)采集程序，并保證DCS運(yùn)行參數(shù)記錄系統(tǒng)投入 正常運(yùn)行，每天試驗工況結(jié)束后進(jìn)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(jìn)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(jī)電耗和廠用電進(jìn)行測試。 (d) 化學(xué)專業(yè) 1、化學(xué)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(jìn)行分析化驗。 2、化學(xué)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(jìn)行分析化驗。 (e) 運(yùn)行專業(yè) 總指揮 TPRI 試驗負(fù)責(zé)人 試驗聯(lián)絡(luò) 值長檢修、化學(xué) 試驗小組 運(yùn)行當(dāng)值設(shè)備檢修熱工儀表渣分析 電廠試驗負(fù)責(zé)人 供貨商試驗負(fù)責(zé)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(yùn)行人員每天早晨9點(diǎn)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(fù)責(zé)調(diào)整負(fù)荷、運(yùn)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(dān)任，負(fù)責(zé)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(jìn)行。試驗負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)具體的試驗工作，確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行， 各試驗人員統(tǒng)一聽從試驗負(fù)責(zé)人的工作安排。 試驗總指揮： 試驗副總指揮： 試驗負(fù)責(zé)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(fù)責(zé)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(jī)械、工器具及安全防護(hù)設(shè)施、安全用具必須滿足安全需要。電廠方負(fù)責(zé)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(dān)任鍋爐側(cè)試驗安全員，負(fù)責(zé)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(yán)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(jī)械傷害、燒燙傷等及可能引起生產(chǎn)設(shè)備停電、停運(yùn)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(yùn)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(fù)責(zé)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(yùn)行的不安全情況，必須立即報告電廠安監(jiān)部 門。