(高清版)GBT 40505-2021 湿式电除尘器 性能测试方法

ICS13.020.40湿式电除尘器性能测试方法国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I 12规范性引用文件 1 1 3 46报告编写 附录A(规范性附录)有代表性测点的确定 附录B(资料性附录)SO₃冷凝装置 附录C(资料性附录)液滴捕集器 附录D(资料性附录)报告编写 ⅢGB/T40505—2021本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由国家发展和改革委员会和中国机械工业联合会共同提出。本标准由全国环保产业标准化技术委员会(SAC/TC275)归口。本标准起草单位：浙江菲达环保科技股份有限公司、国电环境保护研究院有限公司、机械科学研究检测技术有限公司、华电电力科学研究院有限公司、浙江天地环保科技有限公司、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、国家环保设备质量监督检验中心(浙江)、武汉凯迪电力环保有限公司、福建龙净环保股份有限公司、中钢集团天澄环保科技股份有限公司、北京北科欧远科技有限公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、中车山东机车车辆有限公司。1GB/T40505—2021湿式电除尘器性能测试方法2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文GB/T6911工业循环冷却水和锅炉用水中硫酸盐的测定GB/T13931电除尘器性能测试方法GB/T15187湿式除尘器性能测定方法GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T21508燃煤烟气脱硫设备性能测试方法DL/T1520火电厂烟气中细颗粒物(PM₂.5)测试技术规范重量法DL/T5182火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定HJ543固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法HJ836固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量法HJ917固定污染源废气气态汞的测定活性炭吸附/热裂解原子吸收分光光度法ISO13271固定源排放烟气中PM₁₀/PM₂5质量浓度测定在高浓度环境中采用虚拟撞击器的测试(Stationarysourceemissions—DeterminationofPM₁₀/PM₂₂smassconcentrationinfluegas—Measurementathigherconcentrationsbyuseofvirtualimpactors)3术语和定义3.1用水清除吸附在电极上颗粒物的电除尘器。3.2标准状态standardcondition3.3干烟气dryfluegas采样器对颗粒物的捕集效率为50%时所对应的颗粒空气动力学当量直径。一种使气流撞击与之垂直的平板，利用惯性力实现不同空气动力学当量直径颗粒物切割分离的湿式电除尘器相关设备单位时间消耗的总有功电量。23a)出口PM2.5浓度；c)出口SO₃浓度；j)电耗。湿式电除尘器的测试项目包括以下部分内容或全部内容：a)进出口烟道内烟气的颗粒物浓度；b)进出口烟道内烟气的PM2.5浓度；c)进出口烟道内烟气的SO₃浓度；d)进出口烟道内烟气的雾滴浓度；e)进出口烟道内烟气的Hg浓度；i)进出口烟道内烟气的湿度；j)进出口烟道内烟气的流速、流量；k)进出口烟道内烟气的温度；l)进出口烟道内烟气的含氧量。4.3.2现场测试时机组运行宜稳定，湿式电除尘器的运行工况宜符合设计要求。4GB/T40505—20214.3.3测试期间应记录机组负荷及湿式电除尘器运行参数。4.4测孔布置选择在直管段上，距上游弯头、风门或变径管等不小于4倍管段直径(或当量直径)处，距下游弯头、风门或变径管等不小于2倍管段直径(或当量直径)处。选择位置时应优先考虑垂直管段，当位置有限不能满足上述要求时，可根据实际情况选取相对比较适宜的管段作为采样位置，原则上宜布置在直管段烟道上游是下游2倍的位置。测孔内径应不小于80mm,当测孔需用于测试烟气中PM₂.5浓度时，测孔内径宜不小于120mm,测孔管的长度宜不大于50mm。测点数的确定方法按GB/T13931的规定执行。当测试烟气中PM2.5、SO₃、Hg浓度时，可选取具有代表性的测点进行固定见附录A。5测试方法5.1颗粒物浓度及脱除效率测试采样系统示意图见图1。当颗粒物浓度不大于50mg/m³时，应采用低浓度采样头采样，采样方法应应采用滤筒采样，采样方法应符合GB/T13931的规定。采样枪均应加热至160℃±5℃。滤膜(筒)对于0.5μm的标准颗粒的捕集率应不低于99.9%。过滤材质不应与烟气中的气态化合物发生化学反应，在有腐蚀性气体存在的情况下，滤膜(筒)材质应选用石英或硼硅玻璃纤维。5.1.3低浓度采样头与滤筒准备将合格的滤膜(筒)编号后放入烘箱，在180℃±5℃温度下，烘干1h,取出置于干燥器内冷却至将清洗后的低浓度采样头放入烘箱，在105℃~110℃温度下，烘干时间不小于1h,取出置于干燥器内冷却至室温。5GB/T40505—20212——烟道壁；3——微压计；4——抽气泵；5——累计流量表；7——真空压力表；9——干燥器。图1颗粒物采样系统示意图采用低浓度采样头时，将冷却后的滤膜和低浓度采样头封装在一起，放到恒温恒湿设备内平衡至少24h,然后在恒温恒湿条件下，在符合要求的天平上称出质量，并作好记录。间隔时间不小于1h后重复上述操作，同一采样头两次称量相差应不超过0.20mg。采用滤筒时，将冷却后的滤筒在恒温恒湿条件下，在符合要求的天平上称出质量，并作好记录。在恒温恒湿条件下，重复上述操作，同一滤筒两次称量相差应不超过0.30mg。恒温的控制要求：宜控制在15℃~30℃任意一点，温控精度±1℃;恒湿的控制要求：宜控制相对湿度在(50%±5%)RH范围内；天平的精度要求：样品称量范围的分度值为0.01mg,天平检定应符合JJG1036要求。采样时间视颗粒物浓度而定，样品增重应不少于颗粒物全程序空白试验值偏差正值的5倍。采样采用低浓度采样头时，采样头(内置滤膜)运回实验室后，需用丙酮擦洗外表面，然后放入烘箱，在180℃±5℃恒温下，烘干1h。然后置于干燥器内冷却至室温，放到恒温恒湿设备内平衡至少24h,然后在恒温恒湿条件下，在符合要求的天平上称出质量，并作好记录。间隔时间不小于1h后，重复称量，6GB/T40505—2021同一采样头两次称量相差应不超过0.20mg。采用滤筒时，将采样后的滤筒放入烘箱，在180℃±5℃恒温下，烘干1h。烘干结束后将滤筒放入专用的称量瓶中，置于干燥器内冷却至室温，再在恒温恒湿条件下，在符合要求的天平上称出滤筒的质量，并作好记录。间隔时间不小于1h后，重复称量，同一滤筒两次称量相差应不超过0.30mg。此外，需用丙酮对过滤装置及其上游部件进行清洗，将清洗过的溶液放入事先称量过的容器内蒸干、称量，增重部分计入样品质量。5.1.6颗粒物浓度及脱除效率颗粒物浓度及脱除效率计算方法按GB/T15187执行。5.2PM₂.5浓度及脱除效率测试5.2.1测试方法采用重量法。当颗粒物浓度小于40mg/m³时，应采用撞击器采样，撞击器的使用方法应符合DL/T1520的规定。当颗粒物浓度不小于40mg/m³时，应采用虚拟撞击器采样，虚拟撞击器的使用方法应符合ISO13271的规定。5.2.2重量法采样系统示意图见图2,分为烟道内采样和烟道外采样两种方式。当采用烟道外采样系统时，需对采样枪和撞击器进行加热保温，并保证其加热温度在160℃±5℃。a)烟道内采样系统示意图图2PM₂.5采样系统示意图77GB/T40505—2021b)烟道外采样系统示意图2——两级撞击器；3——采样管；4——干燥剂；5——压力计；7——流量计；8——带温度测量的烟气体积流量测量装置；9——皮托管；10——温度计。5.2.3收集膜的准备应符合DL/T1520的规定，滤膜的性能要求及准备应符合5.1.2、5.1.3的规定。5.2.4应根据烟气中PM2.5的浓度大小确定采样体积，PM2.5的各级收集膜与滤膜的最终增重之和应不小于0.5mg。5.2.5采样后收集膜与滤膜的称量应符合DL/T1520的规定。5.2.6烟气中PM2.5浓度按式(1)计算。…………(1)M,1——第i级撞击器采样后收集膜和滤膜质量，单位为毫克(mg);Mj.0——第i级撞击器采样前收集膜和滤膜质量，单位为毫克(mg);n——切割粒径小于2.5μm撞击器级数；5.2.7换算成基准含氧量时烟气中PM₂.5浓度按式(2)计算。….(2)O₂———基准含氧量，%,燃煤锅炉取6%;O'——实测含氧量，%。85.2.8湿式电除尘器对烟气中PM2.5的脱除效率按式(3)计算：…5.3SO₃浓度及脱除效率测试度应不低于260℃。加热过滤器对于直径为1.0μm的标准颗粒，过滤芯的捕集效率应大于99.9%。SO₃冷凝装置的恒温水浴温度应控制在60℃~65℃。二级过滤器内置滤膜材质宜选用聚四氟乙烯或样，采样体积应不小于0.5m³,抽气泵流量应在6L/min～15L/min范围内可调。1——采样枪和采样嘴；2加热过滤器；3——控制冷凝管；4——控温水浴装置；6——二级过滤器；7——缓冲瓶；8——干燥器；9——流量计；10———压力表；11——抽气泵。图3冷凝法采样系统示意图5.3.3采样结束后，用去离子水或80%异丙醇溶液冲洗冷凝管和二级过滤器三次，并定容至100mL,9GB/T40505—20215.3.4洗液中硫酸根离子的测试方法可按GB/T6911规定的铬酸钡分光光度法、电位滴定法或重量法等执行。铬酸钡分光光度法适用于硫酸根离子含量5mg/L～200mg/L的溶液，电位滴定法适用于硫酸根离子含量5mg/L～1000mg/L的溶液，重量法适用于硫酸根离子含量不小于10mg/L的溶液。5.3.5烟气中SO₃浓度计算方法按GB/T21508执行。5.3.6基准含氧量条件下烟气中SO₃浓度按式(4)计算。式中：…………Cs—-—基准含氧量时烟气中SO₃的质量浓度，单位为毫克每立方米(mg/m³);C'——实测含氧量时烟气中SO₃的质量浓度，单位为毫克每立方米(mg/m³);O₂——基准含氧量，%,燃煤锅炉取6%;5.3.7湿式电除尘器对烟气中SO₃的脱除效率按式(5)计算：……(5)式中：Ys₀.——湿式电除尘器对SO₃的脱除效率，%;C——进口烟气中SO₃质量浓度，单位为毫克每立方米(mg/m³);C₂——出口烟气中SO₃质量浓度，单位为毫克每立方米(mg/m³);Q₁———进口烟气流量，单位为立方米每小时(m³/h);Q₂——出口烟气流量，单位为立方米每小时(m³/h)。5.4雾滴浓度及脱除效率测试5.4.1采样系统示意图见图4,采样方法应符合GB/T21508的规定。说明：1——雾滴捕集器；2——采样枪；4——液滴分离器； 湿式流量计：6——压力计；7温度计；图4雾滴采样系统示意图5.4.2雾滴捕集器组成参见附录C,雾滴捕集器的清洗、干燥及称重方法应符合GB/T21508的规定，雾滴捕集器采样后的质量与充分干燥后的质量差值为捕集器捕集到的雾滴总量，该差值宜大于0.1g。5.4.3烟气中雾滴浓度计算方法按GB/T21508执行，用脱硫浆液中的镁离子浓度进行修正。5.4.4基准含氧量条件下烟气中雾滴浓度按式(6)计算。………(6)式中：Cw——基准含氧量时烟气中雾滴的质量浓度，单位为毫克每立方米(mg/m³);C'w——实测含氧量时烟气中雾滴的质量浓度，单位为毫克每立方米(mg/m³);O₂——基准含氧量，%,燃煤锅炉取6%;O'2——实测含氧量，%。5.4.5湿式电除尘器对烟气中雾滴的脱除效率按式(7)计算：…………(7)式中：ηw——湿式电除尘器对雾滴的脱除效率，%;Cw₁——进口烟气中雾滴浓度，单位为毫克每立方米(mg/m³);Cw₂—-—出口烟气中雾滴浓度，单位为毫克每立方米(mg/m³);Q₁——进口烟气流量，单位为立方米每小时(m³/h);Q₂——出口烟气流量，单位为立方米每小时(m³/h)。5.5Hg的浓度及脱除效率测试5.5.1可采用活性炭吸附法或吸收瓶法对烟气中的Hg进行采样。5.5.2当采用活性炭吸附法采样时，采样系统及采样方法按HJ917执行。吸附管内装有两段或三段特制的用碘或其他卤素处理的活性炭，采样探头应进行保温加热，加热温度不应低于120℃。5.5.3当采用吸收瓶法采样时，采样系统参见GB/T16157,采样方法按HJ543执行，采样流量为0.3L/min～0.6L/min,采样体积宜大于25L。5.5.4当采用活性炭吸附法采样时，样品分析采用热裂解原子吸收分光光度法，操作方法及烟气中Hg浓度的计算按HJ917执行；当采用吸收瓶法采样时，样品分析采用冷原子吸收分光光度法，操作方法及烟气中Hg浓度的计算按HJ543执行。5.5.5基准含氧量条件下烟气中Hg浓度按式(8)计算。式中：…………Ch——基准含氧量时烟气中Hg的质量浓度，单位为毫克每立方米(mg/m⁸);C'h——实测含氧量时烟气中Hg的质量浓度，单位为毫克每立方米(mg/m³);O₂——基准含氧量，%,燃煤锅炉取6%;O'2——实测含氧量，%。5.5.6湿式电除尘器对烟气中Hg的脱除效率按式(9)计算：式中：YHg——湿式电除尘器对Hg的脱除效率，%;Ch₁——进口烟气中Hg的浓度，单位为微克每立方米(μg/m³);Ch₂——出口烟气中Hg的浓度，单位为微克每立方米(μg/m³);Q₁——进口烟气流量，单位为立方米每小时(m³/h);Q₂——出口烟气流量，单位为立方米每小时(m³/h)。5.6压力及压力降测试压力及压力降测试方法按GB/T15187执行。5.7漏风率测试5.7.1通过测试湿式电除尘器进、出口断面烟气流量来计算漏风率，如有热风吹扫，应在进出口烟气量计算中考虑其影响。5.7.2湿式电除尘器漏风率按式(10)计算。…………(10)式中：△a湿式电除尘器漏风率，%;Q₁——进口烟气流量，单位为立方米每小时(m³/h);Q₂——出口烟气流量，单位为立方米每小时(m³/h);Q₃——热风吹扫风量，单位为立方米每小时(m³/h)。5.8水耗测试5.8.1测试耗水量应用标定后的水表，水表的安装应符合DL/T5182的规定。测试时记下测试的开始与终止时间和对应的水表读数，测试时间宜为冲洗周期的整数倍。5.8.2水耗的计算方法按GB/T15187执行。5.9电耗测试湿式电除尘器的电耗主要包括电场高压供电设备电耗和水循环系统等低压用电设备电耗。测试和计算方法按GB/T13931执行。5.10烟气湿度测试烟气湿度测试可采用重量法、冷凝法、干湿球法或湿度仪法。当采用重量法、冷凝法、干湿球法测试烟气湿度时，采样系统及操作步骤按GB/T16157执行；当采用湿度仪法测试烟气湿度时，按GB/T15187执行。5.11烟气流速、流量测试烟气流速与流量的测试按GB/T15187执行。5.12烟气温度测试5.12.1测试仪器可使用热电偶、热电阻或水银玻璃温度计，采用热电偶或热电阻时，其示值误差应不大于±3℃;采用水银玻璃温度计时，精确度应不低于2.5%,分度值应不大于2℃。5.12.2测试方法按GB/T15187