垃圾爐性能測試方案

環(huán)保發(fā)電廠3×600t/d垃圾焚燒余熱鍋爐二00九年十月二十八日I.概述本試驗方案是作為供應商對環(huán)保發(fā)電廠垃圾焚燒余熱鍋爐性能考核的要求而(1)試驗應當采用城市固體生活垃圾(MSW)進行。原則上講，在MCR(最大連續(xù)出力)負荷條件下的試驗期間，不應使用天然氣，但可以用作補充燃料，以滿足穩(wěn)定燃燒條件的需要，特別是在(2)采購商應為試驗準備好足夠量的垃圾。垃圾應當具備適于試運行的性能。尤其是LHV(低位熱值)和成分方面的要求。LHV(低位熱值)應當盡可能達到適宜于試驗的規(guī)定值。在垃圾料斗加料之前，操縱垃圾起重機，將垃圾在垃圾坑中充分攪拌混如果在試驗中由于垃圾的特性而出現(xiàn)問題的話，供應商有權與采購商討(3)采購商負責將爐渣和結塊的飛灰渣運出廠區(qū)，以便不影響試驗作業(yè)。2.試驗依據(jù)(2)原電力部標準《火電機組啟動驗收性能試驗導則[電綜(1998)179號]》3.試驗目的以下內容：表1:試驗工況的設置運行工況No.“n”-1A“n”-1B“n”-1C工況條件在100%MCR的垃圾條件LHV(低熱值):7000kJ/kg鍋爐蒸汽目標蒸發(fā)量：考核項目(1)垃圾處理量(2)鍋爐主蒸汽壓力(3)鍋爐主蒸汽溫度(5)鍋爐效率試驗(6)爐膛中煙氣駐留時間染物排放濃度(8)熱灼減量時間8小時8小時8小時備注鍋爐爐膛性能試驗作為預備性試驗如果RUN“n”-1A的結果RUN在110%MCR的垃圾條件(1)最大熱負荷2小時“n”-2處理量：27.5t/hLHV(低熱值):7000kJ/kgRUN在60%MCR的垃圾條件(1)垃圾處理量8小時(2)鍋爐主蒸汽壓力LHV(低熱值):4500kJ/kg(3)鍋爐主蒸汽溫度(4)鍋爐主蒸汽流量低于35.45t/h(5)鍋爐效率試驗(6)爐膛中煙氣駐留時間(7)煙囪出口處的污染物排放濃度(8)熱灼減量(注1):“n”代表焚燒線編號，如1,2和(1)出于以下目的，應首先進行預備性運行(RUN“n”-1A):(a)提高對實驗規(guī)程的了解，培訓觀察人員及其試驗人員，解答可能的(b)檢查操作和所有儀器儀表的校準。(c)通過將實際值與設計數(shù)據(jù)的比較，對鍋爐進行總體評估，以便在下可以將預備性試驗視為驗收試驗，如果雙方同意并且提供了所有符合正(2)試驗將在供應商、采購商和具有測試資質的第三方(Ch3rdP)的代表都-估計預期的工作水平。-檢查試驗中所用的測量儀器儀表的測試均已有了充分的認證書。(3)每項試驗均應按DCS時鐘正點開始。(4)每次試驗的前后，采購商均需在各方在場的情況下校準垃圾吊車的平衡(5)在開始試驗前，所有加熱面均應在工業(yè)角度上保持干凈。-主蒸汽流量、主蒸汽溫度、主蒸汽壓力-鍋爐出口的含氧量(7)除上述幾點以外，在試運行前后應保持兩小時的穩(wěn)定工作條件(最大熱負荷試運行)。每條焚燒線的垃圾處理量應大于或等于600噸/24小時。(1)數(shù)據(jù)收集(2)測量項目和方法加入垃圾料斗的垃圾重量可以被認為就是垃圾通過量(垃圾處理垃圾的LHV(低熱值)數(shù)據(jù)可以從DCS中獲得。(3)測量頻率(1)在試驗期間，將每小時垃圾投入量數(shù)據(jù)加總起來。加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)(2)求出試驗期間的DCS每小時垃圾LHV(低熱值)和平均值。(3)按照附件1“燃燒圖”,針對每次試驗，利用平均LHV(低熱值)(a)如果垃圾的平均LHV(低熱值)處于4500kJ/kg(設計最小LHV(低熱值))與7,000kJ/kg(標準LHV(低熱值))之間，則調整后的垃圾處理量=實際垃圾處理量(b)如果實際垃圾的平均LHV(低熱值)大于7,000kJ/kg而小于(c)如果實際垃圾的LHV(低熱值)小于4500kJ/kg或大于(4)如果調整后的垃圾處理量大于或等于保證值600噸/24小時，則可達驗單獨進行，主蒸汽流量采用DCS記錄的給水流量和鍋爐主蒸汽流量，以及減每隔15分鐘記錄一次以上各數(shù)據(jù)，同時記錄各數(shù)據(jù)的累積流量。3.溫度測量代表點，并在這些點的位置布置校驗合格的IⅡ級精度K型鎧裝熱電偶，用校驗合格的K型補償導線接入英國Solartron公司生產(chǎn)的IMP(IsolatedMeasurementPod)分散式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采樣周期2秒，每1分鐘系統(tǒng)排煙溫度的測量同樣按等截面網(wǎng)格法標定后選取較多的代表點布置校驗合格的IⅡ級精度K型鎧裝熱電偶。最終熱偶信號由校驗合格的K型補償導線接入空預器進口風溫采用經(jīng)校驗合格的IⅡ級精度K型鎧裝熱電偶測量，信號接入IMP分散式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)記錄方式同前。IMP分散式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)如圖1所示。每隔30分鐘對保溫外護板表面溫度分段進行測量，并將所測數(shù)據(jù)記錄匯總。4.煙風系統(tǒng)壓力在煙風系統(tǒng)各段裝設取樣點，對主要段的煙風壓力每隔30分鐘測量一次，并將所測數(shù)據(jù)匯總，以便與DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行校驗。由汽輪機調速器系統(tǒng)外部控制壓力。通過試驗期間的工作壓力報告，可(1)數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)來自DCS的記錄數(shù)據(jù)。(2)測量項目和方法(3)測量頻率(1)試驗期間的鍋爐主蒸汽壓力的平均值是根據(jù)所得的數(shù)據(jù)算出的。6.鍋爐主蒸汽溫度在三級過熱器的出口處，鍋爐主蒸汽溫度應處于410℃(包含410℃)和395℃(包含395℃)之間。(1)數(shù)據(jù)收集(2)測量項目和方法垃圾處理量和LHV(低熱值)數(shù)據(jù)亦按第1節(jié)“垃圾處理量”所述(3)測量頻率(1)根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)，算出試驗期間的鍋爐主蒸汽溫度的平均值。(2)如果平均鍋爐主蒸汽溫度處于410℃(包含410℃)和395℃(包含395℃)之間，則已達到鍋爐主蒸汽溫度的保證值。(3)如果熱負荷(平均垃圾處理量乘以平均LHV(低熱值))低于70%MCR(最大持續(xù)出力)而平均鍋爐主蒸汽溫度低于395℃(包含395℃),則應再按70%以上熱負荷作一次試驗。7.燃料及灰渣取樣據(jù)表1“試運行根計劃”,按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B和RUN“n”-1C等運行工況在其燃燒垃圾中采用立體對角線法進行采樣。測定垃圾容重后將大塊垃圾破碎至粒徑小于50mm的小塊.攤鋪在水泥地面充分混和攪拌，再用四分法(見圖2)縮分2(或3)次至25^-50容器運到分析場地。確實難全部破碎的可預先剔除，在其余部分破碎縮分后，按縮分比例，將剔除垃圾部分破碎加入樣品中飛灰采用等速取樣槍在電除塵器入口煙道上進行連續(xù)等速取樣，或者在電除塵各電場的放灰管處取樣，每15分鐘取樣一次。試驗結束后，樣品爐渣的取樣通常是在冷渣機出口處接取，每15分鐘取樣一次，每次約1kg。試驗工況結束后，全部樣品混合均勻，縮分為4份，每份約1kg,8.大氣條件的測量在送風機入口附近開放空間，用膜盒式大氣壓力計測量大氣壓力。用干濕球溫度計測量干、濕球溫度，經(jīng)查表得出環(huán)境相對濕度。每15分鐘測9.煙氣成分分析經(jīng)驗證無裂紋的不銹鋼管引出至煙道外后再用橡膠管引至特制的煙氣混合器進行預處理。之后再將混合后的煙氣樣品引至德國M&C公司生產(chǎn)的煙氣前處理裝置清潔、除濕、冷卻后接入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：O?、CO、CO?。ROSEMOUNT公司的NGA2000型煙氣分析儀具有輸出電流信號的功能，再輔之以IMP分散式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，煙氣成份分析數(shù)據(jù)可實現(xiàn)實施監(jiān)測，以幫助性能試驗工程師判斷試驗工況的穩(wěn)定性及最佳的煙氣取樣周期，2秒的數(shù)據(jù)采樣周期也盡可能地降低了試驗工況的波動而帶來的測量誤差。以往的實踐證明這樣的煙氣取樣分析系統(tǒng)可大大提高測量10.空預器漏風率的測定在鍋爐額定負荷下，分別在空氣預熱器進、出口煙道截面，按等截面網(wǎng)格法原則逐點抽取煙氣樣，分析煙氣氧含量，并按ASMEPTC4.3標準計算空預器11.爐膛中煙氣停留時間11.1試驗條件根據(jù)表1“試運行計劃”,按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B或RUN“n”-1C,驗證煙氣停留時間。在溫度超過850℃時，煙氣停留時間大于或等于2秒鐘。11.3試驗方法(1)數(shù)據(jù)收集停留2秒鐘后，DCS內將計算煙氣溫度。從DCS上得出計算的溫度(2)測量項目和方法在“自動燃燒控制系統(tǒng)的控制原理圖”中介紹了DCS中的計算方法。(3)測量頻率按1分鐘時間間隔計算煙氣溫度數(shù)據(jù)。(1)依據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)，計算試驗期間停留2秒鐘后的煙氣溫度平均值。(2)如果煙氣溫度高于或等于850℃停留2秒鐘，證明溫度超過850℃時煙氣停留時間長于或等于2秒鐘。(3)如果停留2秒鐘后的平均煙氣溫度高于或等于850℃,則已達到保12.煙囪出口處的污染物排放濃度根據(jù)表1“試運行計劃”,按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B或RUN“n”-1C,保證項及其數(shù)值列入表2。(1)取樣分析小組除煙氣黑度以外，由采購商或第三方(Ch3rdP)組織的、持有相關煙氣黑度數(shù)據(jù)可由DCS得到。(2)取樣位置(3)取樣分析方法應按表2中列出的方法實施取樣分析。(4)樣品數(shù)量除二惡英以外，每隔一段時間就為每一項抽取樣品或數(shù)據(jù)。分析二如果所得到的數(shù)據(jù)符合保證值，便可判斷鍋爐的性能已經(jīng)達表1煙囪出口污染物排放的保證項目、保證值和取樣分析分析項目保證值小于或等于方法重量分析法GB/T(干燥和O?11%)16157-1996待獲得的數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù)平均值每小時平均值備注(干燥和O?11%)光度測定法HJ/T2mg/Nm3按照EPA法13B或測量數(shù)據(jù)平均(干燥和O?11%)等效辦法值(干燥和O?11%)苯胺分光光度測值定法(5)NOx350mg/Nm3紫外分光光度測測量數(shù)據(jù)平均(干燥和O?11%)定法HJ/T42-值(6)CO80mg/N(干燥和O?11%)收法HJ/T44-值(干燥和O?11%)等效方法值(8)汞及其化合0.1mg/Nm3冷態(tài)原子吸收分測量數(shù)據(jù)平均見注1物(干燥和O?11%)光光度法值物(干燥和O?11%)原子吸收分光光度法測量數(shù)據(jù)平均值物(干燥和O?11%)(干燥和O?11%)原子吸收分光光測量數(shù)據(jù)平均見注1度法值按照EPA方法29或實測As,Ni,等效方法Cr,Cu和Mn總量的平均值分析項目保證值小于或等于(干燥和O?11%)方法林格曼煙氣黑度測量方法，見GB5468-91氣相色譜-質譜分光光度法待獲得的數(shù)據(jù)備注由儀表QIA-nO3獲得據(jù)作小時平均均值注1)目前采用“空氣和廢氣監(jiān)測分析方法”,中國環(huán)境科學出版社，北京，1990年。如果國家環(huán)?？偩职l(fā)布新標準，則應依照有關注2)目前采用“固體廢棄物分析評價手冊”,中國環(huán)境科學出版社，北京，1992年。如果國家環(huán)?？偩职l(fā)布新標準，則應依照有關13.熱灼減量根據(jù)表1“試運行計劃”,按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B或RUN“n”-1C,驗證熱灼減量。熱灼減量應小于或等于3%干燥爐渣。(1)數(shù)據(jù)收集通過對爐渣的取樣分析獲得數(shù)據(jù)。由采購商或第三方(Ch3rdP)組織、并持有相關證書的小組執(zhí)行爐渣的取樣分析。從振動輸送機或爐渣儲倉抽樣。取樣方法應遵照HJ/T20-1998“工業(yè)固體廢棄物的取樣標準”。每臺爐子一次試驗，取三次。(5)燒損的定義P:熱灼減量(%)A:在環(huán)境溫度下干燥爐渣的重量(g)B:600±25℃加熱三小時后冷卻到環(huán)境溫度的爐渣重量(1)計算三個樣品的平均值。(2)如果平均值小于或等于3%保證值，則可判定性能考核已經(jīng)完成。根據(jù)表1“試運行計劃”,按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B或RUN“n”-1C,當鍋爐排出的煙氣中的HCl濃度和Sox濃度分別為600mg/m3N(干O211%)和300mg/m3N(干O211%)時，按最大持續(xù)出力計，熟石灰消(1)測量和數(shù)據(jù)收集(a)石灰消耗石灰投入速度與石灰推料器的轉速之間的關系應在試驗之前確由臨時設置的監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)測定并記錄煙氣凈化系統(tǒng)入口處的HC1和SOx含量(按干燥氣體，O?11%為條件)。(d)垃圾通過量(垃圾處理量)和LHV(低熱值)圾處理量)。垃圾的LHV(低熱值)數(shù)據(jù)由DCS算出并記錄。(2)石灰消耗率的計算計算LHV(低熱值)的平均值。如果LHV(低熱值)的平均值大于則利用第1節(jié)“垃圾處理量”的1.4(3)(b)段落中所介紹的公式調整垃圾處理量，然后將調整好的數(shù)值用來計算石灰消耗率。石灰消耗率如下計算；(1)相對于上述12.1.2小節(jié)中提到的規(guī)定條件，結合另行發(fā)布的校正曲線，針對鍋爐出口處的HC1和Sox的實際濃度，修正石灰消耗率。HC1和SOx濃度的平均值用于修正。(2)如果石灰消耗率符合保證值且煙囪處的HC1和SOx排放低于允許界限，則可判定已達到性能要求。14.2活性碳消耗量按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B或RUN“n”-1C驗證活性碳消耗量，其間同時對二惡英和重金屬離子實施取樣。活性碳消耗量在最大持續(xù)出力條件下按每噸垃圾計，應小于或等于0.71(1)測量和數(shù)據(jù)收集活性碳投入速度與活性碳推料器轉速之間的關系應在試驗之前(b)煙囪處的二惡英和重金屬排放參閱第9節(jié)煙囪出口的污染物排放濃度。(c)垃圾通過量(垃圾處理量)和LHV(低熱值)圾處理量)垃圾的LHV(低熱值)數(shù)據(jù)由DCS算出并記錄。(2)活性碳消耗率的計算計算LHV(低熱值)的平均值。如果LHV(低熱值)的平均值大于則利用第1節(jié)“垃圾處理量”的1.4(3)(b)段落中所介紹的公式調整垃圾處理量(tons)如果活性碳消耗率符合保證值且二惡英和重金屬離子排放情況令人2.煙氣分析儀本身不具備校驗證書，但用于每次試驗前對其進行標定的3.此外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1.試驗前應具備的條件1.2主要運行表計經(jīng)過校驗，投運正常，指示正確。如：過熱器出口蒸汽溫度、1.3主汽流量、給水流量、過熱器噴水流量的表計經(jīng)校驗合3.運行參數(shù)記錄打印或存盤投入正常運行。4.試驗期間燃料應符合技術協(xié)議中的要求，其工業(yè)分析的允許變化范圍內。5.送風機、引風機、給水泵和除渣系統(tǒng)等無故障，各風門擋板操作靈活。6.試驗穩(wěn)定負荷期間，主要運行參數(shù)允許波動范圍見表4。試驗前表2運行參數(shù)允許波動范圍參數(shù)名稱單位允許波動范圍主蒸汽流量%主蒸汽壓力%主蒸汽溫度℃7.非試驗系統(tǒng)已隔離。8.試驗期間不得進行任何干擾運行工況的操作，如：排污等，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9.試驗期間，試驗人員若發(fā)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)有異常，應及時向試驗負責人匯報，以10.額定負荷鍋爐