垃圾炉性能测试方案

环保发电厂3×600t/d垃圾焚烧余热锅炉二00九年十月二十八日I.概述本试验方案是作为供应商对环保发电厂垃圾焚烧余热锅炉性能考核的要求而(1)试验应当采用城市固体生活垃圾(MSW)进行。原则上讲，在MCR(最大连续出力)负荷条件下的试验期间，不应使用天然气，但可以用作补充燃料，以满足稳定燃烧条件的需要，特别是在(2)采购商应为试验准备好足够量的垃圾。垃圾应当具备适于试运行的性能。尤其是LHV(低位热值)和成分方面的要求。LHV(低位热值)应当尽可能达到适宜于试验的规定值。在垃圾料斗加料之前，操纵垃圾起重机，将垃圾在垃圾坑中充分搅拌混如果在试验中由于垃圾的特性而出现问题的话，供应商有权与采购商讨(3)采购商负责将炉渣和结块的飞灰渣运出厂区，以便不影响试验作业。2.试验依据(2)原电力部标准《火电机组启动验收性能试验导则[电综(1998)179号]》3.试验目的以下内容：表1:试验工况的设置运行工况No.“n”-1A“n”-1B“n”-1C工况条件在100%MCR的垃圾条件LHV(低热值):7000kJ/kg锅炉蒸汽目标蒸发量：考核项目(1)垃圾处理量(2)锅炉主蒸汽压力(3)锅炉主蒸汽温度(5)锅炉效率试验(6)炉膛中烟气驻留时间染物排放浓度(8)热灼减量时间8小时8小时8小时备注锅炉炉膛性能试验作为预备性试验如果RUN“n”-1A的结果RUN在110%MCR的垃圾条件(1)最大热负荷2小时“n”-2处理量：27.5t/hLHV(低热值):7000kJ/kgRUN在60%MCR的垃圾条件(1)垃圾处理量8小时(2)锅炉主蒸汽压力LHV(低热值):4500kJ/kg(3)锅炉主蒸汽温度(4)锅炉主蒸汽流量低于35.45t/h(5)锅炉效率试验(6)炉膛中烟气驻留时间(7)烟囱出口处的污染物排放浓度(8)热灼减量(注1):“n”代表焚烧线编号，如1,2和(1)出于以下目的，应首先进行预备性运行(RUN“n”-1A):(a)提高对实验规程的了解，培训观察人员及其试验人员，解答可能的(b)检查操作和所有仪器仪表的校准。(c)通过将实际值与设计数据的比较，对锅炉进行总体评估，以便在下可以将预备性试验视为验收试验，如果双方同意并且提供了所有符合正(2)试验将在供应商、采购商和具有测试资质的第三方(Ch3rdP)的代表都-估计预期的工作水平。-检查试验中所用的测量仪器仪表的测试均已有了充分的认证书。(3)每项试验均应按DCS时钟正点开始。(4)每次试验的前后，采购商均需在各方在场的情况下校准垃圾吊车的平衡(5)在开始试验前，所有加热面均应在工业角度上保持干净。-主蒸汽流量、主蒸汽温度、主蒸汽压力-锅炉出口的含氧量(7)除上述几点以外，在试运行前后应保持两小时的稳定工作条件(最大热负荷试运行)。每条焚烧线的垃圾处理量应大于或等于600吨/24小时。(1)数据收集(2)测量项目和方法加入垃圾料斗的垃圾重量可以被认为就是垃圾通过量(垃圾处理垃圾的LHV(低热值)数据可以从DCS中获得。(3)测量频率(1)在试验期间，将每小时垃圾投入量数据加总起来。加总量除以试验期间的小时数，然后乘以24小时，便可以算出每天(或24小时)(2)求出试验期间的DCS每小时垃圾LHV(低热值)和平均值。(3)按照附件1“燃烧图”,针对每次试验，利用平均LHV(低热值)(a)如果垃圾的平均LHV(低热值)处于4500kJ/kg(设计最小LHV(低热值))与7,000kJ/kg(标准LHV(低热值))之间，则调整后的垃圾处理量=实际垃圾处理量(b)如果实际垃圾的平均LHV(低热值)大于7,000kJ/kg而小于(c)如果实际垃圾的LHV(低热值)小于4500kJ/kg或大于(4)如果调整后的垃圾处理量大于或等于保证值600吨/24小时，则可达验单独进行，主蒸汽流量采用DCS记录的给水流量和锅炉主蒸汽流量，以及减每隔15分钟记录一次以上各数据，同时记录各数据的累积流量。3.温度测量代表点，并在这些点的位置布置校验合格的IⅡ级精度K型铠装热电偶，用校验合格的K型补偿导线接入英国Solartron公司生产的IMP(IsolatedMeasurementPod)分散式数据采集系统。数据采样周期2秒，每1分钟系统排烟温度的测量同样按等截面网格法标定后选取较多的代表点布置校验合格的IⅡ级精度K型铠装热电偶。最终热偶信号由校验合格的K型补偿导线接入空预器进口风温采用经校验合格的IⅡ级精度K型铠装热电偶测量，信号接入IMP分散式数据采集系统。数据记录方式同前。IMP分散式数据采集系统如图1所示。每隔30分钟对保温外护板表面温度分段进行测量，并将所测数据记录汇总。4.烟风系统压力在烟风系统各段装设取样点，对主要段的烟风压力每隔30分钟测量一次，并将所测数据汇总，以便与DCS系统数据进行校验。由汽轮机调速器系统外部控制压力。通过试验期间的工作压力报告，可(1)数据收集数据来自DCS的记录数据。(2)测量项目和方法(3)测量频率(1)试验期间的锅炉主蒸汽压力的平均值是根据所得的数据算出的。6.锅炉主蒸汽温度在三级过热器的出口处，锅炉主蒸汽温度应处于410℃(包含410℃)和395℃(包含395℃)之间。(1)数据收集(2)测量项目和方法垃圾处理量和LHV(低热值)数据亦按第1节“垃圾处理量”所述(3)测量频率(1)根据所获得的数据，算出试验期间的锅炉主蒸汽温度的平均值。(2)如果平均锅炉主蒸汽温度处于410℃(包含410℃)和395℃(包含395℃)之间，则已达到锅炉主蒸汽温度的保证值。(3)如果热负荷(平均垃圾处理量乘以平均LHV(低热值))低于70%MCR(最大持续出力)而平均锅炉主蒸汽温度低于395℃(包含395℃),则应再按70%以上热负荷作一次试验。7.燃料及灰渣取样据表1“试运行根计划”,按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B和RUN“n”-1C等运行工况在其燃烧垃圾中采用立体对角线法进行采样。测定垃圾容重后将大块垃圾破碎至粒径小于50mm的小块.摊铺在水泥地面充分混和搅拌，再用四分法(见图2)缩分2(或3)次至25^-50容器运到分析场地。确实难全部破碎的可预先剔除，在其余部分破碎缩分后，按缩分比例，将剔除垃圾部分破碎加入样品中飞灰采用等速取样枪在电除尘器入口烟道上进行连续等速取样，或者在电除尘各电场的放灰管处取样，每15分钟取样一次。试验结束后，样品炉渣的取样通常是在冷渣机出口处接取，每15分钟取样一次，每次约1kg。试验工况结束后，全部样品混合均匀，缩分为4份，每份约1kg,8.大气条件的测量在送风机入口附近开放空间，用膜盒式大气压力计测量大气压力。用干湿球温度计测量干、湿球温度，经查表得出环境相对湿度。每15分钟测9.烟气成分分析经验证无裂纹的不锈钢管引出至烟道外后再用橡胶管引至特制的烟气混合器进行预处理。之后再将混合后的烟气样品引至德国M&C公司生产的烟气前处理装置清洁、除湿、冷却后接入ROSEMOUNT公司生产的NGA2000型烟气分析仪。典型的烟气取样分析系统如图2所示。烟气成份分析的主要项目有：O₂、CO、CO₂。ROSEMOUNT公司的NGA2000型烟气分析仪具有输出电流信号的功能，再辅之以IMP分散式数据采集系统，烟气成份分析数据可实现实施监测，以帮助性能试验工程师判断试验工况的稳定性及最佳的烟气取样周期，2秒的数据采样周期也尽可能地降低了试验工况的波动而带来的测量误差。以往的实践证明这样的烟气取样分析系统可大大提高测量10.空预器漏风率的测定在锅炉额定负荷下，分别在空气预热器进、出口烟道截面，按等截面网格法原则逐点抽取烟气样，分析烟气氧含量，并按ASMEPTC4.3标准计算空预器11.炉膛中烟气停留时间11.1试验条件根据表1“试运行计划”,按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B或RUN“n”-1C,验证烟气停留时间。在温度超过850℃时，烟气停留时间大于或等于2秒钟。11.3试验方法(1)数据收集停留2秒钟后，DCS内将计算烟气温度。从DCS上得出计算的温度(2)测量项目和方法在“自动燃烧控制系统的控制原理图”中介绍了DCS中的计算方法。(3)测量频率按1分钟时间间隔计算烟气温度数据。(1)依据所获得的数据，计算试验期间停留2秒钟后的烟气温度平均值。(2)如果烟气温度高于或等于850℃停留2秒钟，证明温度超过850℃时烟气停留时间长于或等于2秒钟。(3)如果停留2秒钟后的平均烟气温度高于或等于850℃,则已达到保12.烟囱出口处的污染物排放浓度根据表1“试运行计划”,按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B或RUN“n”-1C,保证项及其数值列入表2。(1)取样分析小组除烟气黑度以外，由采购商或第三方(Ch3rdP)组织的、持有相关烟气黑度数据可由DCS得到。(2)取样位置(3)取样分析方法应按表2中列出的方法实施取样分析。(4)样品数量除二恶英以外，每隔一段时间就为每一项抽取样品或数据。分析二如果所得到的数据符合保证值，便可判断锅炉的性能已经达表1烟囱出口污染物排放的保证项目、保证值和取样分析分析项目保证值小于或等于方法重量分析法GB/T(干燥和O₂11%)16157-1996待获得的数据测量数据平均值每小时平均值备注(干燥和O₂11%)光度测定法HJ/T2mg/Nm³按照EPA法13B或测量数据平均(干燥和O₂11%)等效办法值(干燥和O₂11%)苯胺分光光度测值定法(5)NOx350mg/Nm³紫外分光光度测测量数据平均(干燥和O₂11%)定法HJ/T42-值(6)CO80mg/N(干燥和O₂11%)收法HJ/T44-值(干燥和O₂11%)等效方法值(8)汞及其化合0.1mg/Nm³冷态原子吸收分测量数据平均见注1物(干燥和O₂11%)光光度法值物(干燥和O₂11%)原子吸收分光光度法测量数据平均值物(干燥和O₂11%)(干燥和O₂11%)原子吸收分光光测量数据平均见注1度法值按照EPA方法29或实测As,Ni,等效方法Cr,Cu和Mn总量的平均值分析项目保证值小于或等于(干燥和O₂11%)方法林格曼烟气黑度测量方法，见GB5468-91气相色谱-质谱分光光度法待获得的数据备注由仪表QIA-nO3获得据作小时平均均值注1)目前采用“空气和废气监测分析方法”,中国环境科学出版社，北京，1990年。如果国家环保总局发布新标准，则应依照有关注2)目前采用“固体废弃物分析评价手册”,中国环境科学出版社，北京，1992年。如果国家环保总局发布新标准，则应依照有关13.热灼减量根据表1“试运行计划”,按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B或RUN“n”-1C,验证热灼减量。热灼减量应小于或等于3%干燥炉渣。(1)数据收集通过对炉渣的取样分析获得数据。由采购商或第三方(Ch3rdP)组织、并持有相关证书的小组执行炉渣的取样分析。从振动输送机或炉渣储仓抽样。取样方法应遵照HJ/T20-1998“工业固体废弃物的取样标准”。每台炉子一次试验，取三次。(5)烧损的定义P:热灼减量(%)A:在环境温度下干燥炉渣的重量(g)B:600±25℃加热三小时后冷却到环境温度的炉渣重量(1)计算三个样品的平均值。(2)如果平均值小于或等于3%保证值，则可判定性能考核已经完成。根据表1“试运行计划”,按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B或RUN“n”-1C,当锅炉排出的烟气中的HCl浓度和Sox浓度分别为600mg/m3N(干O211%)和300mg/m3N(干O211%)时，按最大持续出力计，熟石灰消(1)测量和数据收集(a)石灰消耗石灰投入速度与石灰推料器的转速之间的关系应在试验之前确由临时设置的监测系统连续测定并记录烟气净化系统入口处的HC1和SOx含量(按干燥气体，O₂11%为条件)。(d)垃圾通过量(垃圾处理量)和LHV(低热值)圾处理量)。垃圾的LHV(低热值)数据由DCS算出并记录。(2)石灰消耗率的计算计算LHV(低热值)的平均值。如果LHV(低热值)的平均值大于则利用第1节“垃圾处理量”的1.4(3)(b)段落中所介绍的公式调整垃圾处理量，然后将调整好的数值用来计算石灰消耗率。石灰消耗率如下计算；(1)相对于上述12.1.2小节中提到的规定条件，结合另行发布的校正曲线，针对锅炉出口处的HC1和Sox的实际浓度，修正石灰消耗率。HC1和SOx浓度的平均值用于修正。(2)如果石灰消耗率符合保证值且烟囱处的HC1和SOx排放低于允许界限，则可判定已达到性能要求。14.2活性碳消耗量按RUN“n”-1A、RUN“n”-1B或RUN“n”-1C验证活性碳消耗量，其间同时对二恶英和重金属离子实施取样。活性碳消耗量在最大持续出力条件下按每吨垃圾计，应小于或等于0.71(1)测量和数据收集活性碳投入速度与活性碳推料器转速之间的关系应在试验之前(b)烟囱处的二恶英和重金属排放参阅第9节烟囱出口的污染物排放浓度。(c)垃圾通过量(垃圾处理量)和LHV(低热值)圾处理量)垃圾的LHV(低热值)数据由DCS算出并记录。(2)活性碳消耗率的计算计算LHV(低热值)的平均值。如果LHV(低热值)的平均值大于则利用第1节“垃圾处理量”的1.4(3)(b)段落中所介绍的公式调整垃圾处理量(tons)如果活性碳消耗率符合保证值且二恶英和重金属离子排放情况令人2.烟气分析仪本身不具备校验证书，但用于每次试验前对其进行标定的3.此外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1.试验前应具备的条件1.2主要运行表计经过校验，投运正常，指示正确。如：过热器出口蒸汽温度、1.3主汽流量、给水流量、过热器喷水流量的表计经校验合3.运行参数记录打印或存盘投入正常运行。4.试验期间燃料应符合技术协议中的要求，其工业分析的允许变化范围内。5.送风机、引风机、给水泵和除渣系统等无故障，各风门挡板操作灵活。6.试验稳定负荷期间，主要运行参数允许波动范围见表4。试验前表2运行参数允许波动范围参数名称单位允许波动范围主蒸汽流量%主蒸汽压力%主蒸汽温度℃7.非试验系统已隔离。8.试验期间不得进行任何干扰运行工况的操作，如：排污等，否则需征得试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9.试验期间，试验人员若发现测试数据有异常，应及时向试验负责人汇报，以10.额定负荷锅炉