试验过程细则-芬芳环保科技

某电厂1号锅炉催化剂节煤系统试验实施方案批准审定审核编写某电厂广州市芬芳环保科技有限公司二一五年十月1号锅炉催化剂节煤系统试验实施方案1试验目的技术服务中心积极拓展节能降耗思路，为公司火电机组深度节能降耗提供技术方案。我公司积极推进150MW机组节能降耗工作，采用芬芳科技公司技术，在入炉煤中添加“掘能”牌催化节煤剂，通过降低入炉煤燃烧活化能，提高入炉煤发热量，以期达到降低机组发电煤耗的目的，实现国家2020年节能减排行动方案目标。为科学分析验证燃煤催化剂的节能效果，我公司、技术服务中心、芬芳科技公司三方联合开展1号锅炉催化剂节煤系统试验。通过科学的试验方法，确保试验过程及结果的真实、准确、可靠；探索火电机组全方位、多途径测算试验发电煤耗的科学方法，为公司其它机组发电煤耗摸底试验积累经验与方法。2试验流程经过三方协定，本着严谨、公平、公正的原则，确定试验流程如下图1所示。1双方开展讨论节能试用会议8我方整理厂方收集数据9开展节煤试用效果讨论会议2双方派出项目负责任人3双方确定安全作业地3厂方协助我方安装调试装置5厂方提供正常生产数据6我方负责现场操作7我方负责中控观察图1催化节煤剂应用试验流程试验过程中，三方本着信任、公平、公正的原则，开展各项工作。确保试验的每一个环节试验结果公正、准确。3、试验效果评价方案正平衡煤耗效果评价在空白试验与加剂试验阶段，采用正平衡煤耗标准，分别统计测算机组发电煤耗，计算节煤率。节煤率（空白阶段发电煤耗加剂阶段发电煤耗）空白阶段发电煤耗1004、试验过程细则41正平衡煤耗对比分析试验411试验前期准备工作1）、选择锅炉按照现场及生产条件，此次试验确定在1号炉进行。2）、在空白实验开始前，对于入炉煤皮带秤、给煤机皮带秤由我公司进行校正，以确保试验数据的准确性。3）、我公司为中间仓储式制粉系统，实际入炉煤与入炉皮带自动采样机取样对应延时约57小时左右，在试验期间正平衡计算煤耗计算中，入炉煤发热量采用上个班次数据。4）、我公司提供近3个月发电煤耗，作为正常生产的一般性数据，进行参考。5）、试验加剂地点初步确定在运转平台给煤机处，在给煤机壳体上方打孔，加剂管道由此伸入，实现加剂。6）、芬芳科技公司的自动添加设备由可编程逻辑控制器（PLC）、变频器、信号分离器和机械隔膜计量泵等组成，其控制信号为给煤机反馈信号。我公司热控需要协助连接给煤机重量传感器输出的420MA反馈信号，计量泵的流量根据该信号调整催化剂加剂量，以保证催化剂添加比例的准确性。412试验条件试验规范正平衡煤耗统计应以火力发电企业正平衡计算煤耗技术规范要求执行。为获得科学准确的试验数据，应重点关注一下问题（1）入炉煤质对比试验期间，为了确保节能降耗具有可比性，建议入炉煤尽量采购统一矿区原煤，燃料做好入炉煤优化配煤方案，做到试验期间入炉煤挥发分、灰分、低位发热量的参数稳定（小于2）。试验时使用的煤种工业分析的允许变化范围（绝对值）为收到基低位发热值QYDW04MJ/KG收到基灰份AAR06干燥无灰基挥发份VDAF08（2）入炉煤计量入炉煤皮带秤、给煤机皮带秤等计量装置在试验前应同一进行校正，确保计量准确，在试验阶段内若无特殊情况，不再对计量设备进行校正。燃料做好入炉煤皮带秤的计量及煤仓煤位的变化统计送计划经营部。试验统计期内耗用燃料总量（折至标准煤），包括燃煤、燃油与其它燃料之和，同时考虑煤仓、粉仓的变化。对比试验工况开始与结束都要计量煤仓、粉仓的变化。关于粉仓、煤仓变化对入炉煤量变化计算以火力发电企业正平衡计算煤耗技术规范要求进行（每班原煤仓、煤粉仓保持80仓位不变）4米交接班。（3）入炉煤质化验入炉煤化验采用自动采样，采样频率小于70秒/次，每个班次进行一次入炉煤工业分析与低位发热量化验，并以报告方式发试验小组。（4）试验系统隔离A机组采取单元制运行方式,对外汽水门一律关闭；停止供生活及取暖用汽。检查机组热力系统无异常泄漏，对于可以长期隔离的系统进行隔离，满足试验规定的热力系统要求。系统不明漏量不应超过试验主蒸汽流量的05。（B）试验隔离由电厂工作人员完成,并按电厂的机炉阀门检查卡由我公司提供对正常运行中应关闭的所有阀门进行检查,由电厂运行人员进行彻底关闭，以确保试验时系统严密。C一、二级旁路门关闭严密无泄漏。D高、低压加热器的旁路门,危急疏水门关闭严密无泄漏。E关闭凝结水再循环门,除氧器再循环门。F回热系统按设计要求,各加热器疏水逐级回流,并保持加热器水位。G关闭一切应关闭的疏水,尤其是锅炉的疏水和排污管路,汽轮机侧疏放水门，且严密无泄漏。（H）试验前将除氧器排氧门关闭或尽可能关至最小。413试验周期及评价方式I、开始前7天，按照试验加剂阶段对原煤配比热值、煤样热值测试频度、锅炉负荷等的要求，进行空白试验，记录各项数据，作为评价此次试验效果的标准对比数据。如此标准对比数据与（1）项中所统计的数据有较大出入时，需要重新进行空白试验。试验加剂预定为7天，加剂前两天为调整适应阶段，此阶段的数据不计入最终的结果统计；在试验过程中，效果反应不明显，试验顺延2到3天。II、试验结束后，由我公司进行校核试用。评价方式我公司对日常煤耗进行统计，采用正平衡法统计计算发电煤耗；由技术服务中心进行相关的技术及数据验证。414试验步骤1）我公司协助芬芳公司对燃煤添加剂设备的安装，芬芳公司负责确定计量泵及控制柜的安装位置，催化剂管道的铺设，给煤机外壳的节煤剂添加位置；我公司负责固定计量泵、控制柜的安装，给煤机外壳打孔，提供安装所需的信号线、电缆线。芬芳公司负责调试，进行空转调试运行，确保添加设备稳定、跟踪煤量变化迅速、计量泵出力满足煤添加需求等。2）、入炉煤皮带、给煤机皮带秤在试验前由我公司进行校正，确保计量准确、稳定，符合国标或行标要求（试验阶段内，如无特殊情况不再对计量设备进行校正）。3）、试验前，我公司需储备足量的煤炭，保证试验阶段的用煤；并优化配煤方案，尽量做到试验期间入炉煤挥发分、灰分、热值等参数稳定。4）、试验期间确保燃烧工况稳定，排烟温度、飞灰含碳量等主要参数维持在正常工况（三个月的平均水平以内）。5）、试验期间，我公司需加强与调度联系，1机组在空白试验期及加剂试验期对应时间段的负荷波动范围在10以内。6）、由空白试验开始，我公司应每班对入炉煤进行一次工业分析，测试低位发热量。同时，缩短自动取样机的取样时间（控制采样频率在3MIN70S/次），确保数据的取样代表性。7）、试验阶段，我公司实时提供入炉煤量、入炉煤质报告和发电煤耗等数据，以便芬芳公司掌握信息及时调整催化节煤剂的添加用量，确保试验达到最佳效果。7）、数据记录和分析试验期间，电厂每班需准确记录、测量计算相关数据（包含入炉煤热值、入炉煤量、发电量、发电煤耗、飞灰含碳量、尾气参数、原煤仓及煤粉仓仓位）。8、我公司应真实统计相关数据，三方确认统计数据过程及来源准确，则三方共同签字确认，以表格形式进行上报和汇总，并依据此数据评价节煤效果。9）、加剂试验期间，化学专业每班次进行煤粉取样，进行入炉煤工业分析，以便试验小组根据化验结果调整加剂量，并作为试验效果的参考数据。10）、空白试验与加剂试验期间，每班进行一次飞灰样与每天一次大渣取样，我公司生技部、技术服务中心、芬芳科技公司与化学取样人员共同进行。11）、为保证试验结果的公正，技术服务中心对试验过程和数据分析全程进行监督，试验结束后，三方展开试验总结会议，共同审核电厂出具的节煤试验结果，节煤试验报告由三方共同出具。415试验效果评价方案为确保试验效果评价的公平、公正，按照以下几点确定试验所需的时间、试验对比数据的确定、试验效果的评定方法。（1）、统计试验前1个月内的入炉煤热值、入炉煤量、发电煤耗、飞灰含碳量、尾气排放（SO2、NOX）等数据，作为试验阶段各项指标的对比参考。（2）、试验开始前7天，按照试验加剂阶段对原煤配比热值、煤样热值测试频度、锅炉负荷等的要求，进行空白试验，记录各项数据，作为评价此次试验效果的标准对比数据。（3）、试验加剂前两天为调整适应阶段，此阶段的数据不计入最终的结果统计；适应阶段结束后，进行7天正式加剂试验。（4）、加剂试验完成后，继续进行空白试验。（5）、试验加剂效果，主要评定节煤率，由加剂过程中发电煤耗，与加剂前后对比空白阶段发电煤耗对比计算。计算公式如下节煤率（空白阶段发电煤耗加剂阶段发电煤耗）空白阶段发电煤耗100其他数据，如飞灰含碳量、尾气排放（SO2、NOX）数据，作为试验效果辅助评价数据，不作为主要的结果评价。421试验数据记录与分析（1）试验期间，每日应准确记录，测算先关参数，主要试验统计参数为入炉煤发热量、入炉煤量、发电量、发电煤耗、飞灰含碳量、NOX排放浓度等。三方应对记录签字确认。关于统计时间，试验前应三方商定。（2）试验期间汽轮机热耗计算采用给水流量作为计算基准流量，其它数据以PI数据取数为准，主要试验参数为发电机功率；主蒸汽压力、再热蒸汽压力、高压缸排汽压力、中压缸排汽压力、1、2高压加热器进汽压力、除氧器进汽压力、凝汽器真空、大气压力；给水压力、凝结水压力、过热器减温水压力；过热减温水流量、再热减温水流量；主蒸汽温度、再热蒸汽温度、高压缸排汽温度、中压缸排汽温度、给水温度、前置泵入口温度、给水泵出口温度；一抽、二抽、三抽温度、1高加进水温度、1高加出水温度、1高加疏水温度、2高加进水温度、2高加疏水温度、2高加进水温度、过热器减温水温度、再热器减温水温度；汽包水位、除氧器水位、热井水位等。（3）锅炉效率计算主要参数在锅炉尾部烟道进行飞灰取样，化学将每个班次飞灰全部样品混合、缩分后，进行飞灰含碳量测量；锅炉排渣时进行大渣取样，样品混合、缩分后进行含碳量测量；飞灰大渣检测方法参照飞灰和炉渣可燃物测定方法执行，对其中水分予以扣除。锅炉排烟温度、排烟氧量采用现场DCS取数，并根据锅炉性能试验期间利用网格法实测数据进行修正；锅炉NOX排放浓度以DCS显示SCR出口浓度及喷氨量判断；SO2排放浓度以DCS脱硫入口数据为准；煤质数据以入炉煤工业分析数据为准；其它主要参数DCS取数。43给粉机转速校核试验以给粉机转速作为入炉煤计量的数据，评价添加催化剂后节能相对变化率，给粉机转速校核试验穿插在正平衡试验期间进行。431试验时间与日期试验时间空白试验8小时，加剂试验8小时。试验日期正式空白试验第六日，正式加剂试验第二日。432试验负荷调度申请负荷130MW。具体负荷由运行方式部与运行部沟通后确定，其原则要保证试验期间参数稳定，锅炉易于调节，给粉机转速合适，避免给粉机自流情况发生。433试验工况要求1、试验期间锅炉主要参数变化小于主蒸汽流量设计流量15T/H主蒸汽压力波动设计压力05MPA主蒸汽温度5355再热蒸汽温度5355凝汽器压力两个试验工况尽量相同，小幅变化可以修正。2、加剂试验期间入炉煤质与空白试验试验期间煤质变化应小于1。3、加剂试验期间磨煤机运行方式、锅炉燃烧器运行方式均要与同空白试验期间相同。4、试验期间对锅炉、汽轮机系统进行系统隔离，试验期间系统不明泄漏率应低于试验标准要求的05，具体隔离清单由电厂运行制定，并在试验前以书面形式下发运行人员执行。5、给粉机转速校核试验期间不得进行任何干扰运行工况的操作，锅炉不投油助燃、不吹灰、不打焦、不排污等。6、给粉机转速校核试验在调整至所需参数后稳定12H，试验46个小时。7、制粉系统运行稳定，试验期间不作调整。试验期间看火孔、人孔等关闭，尽量减少锅炉漏风。8、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，以便及时处理。9、试验过程中，不进行大幅调整，以免影响锅炉燃烧与风压、风量等运行参数稳定。434节煤率计算方法试验数据以DSC系统记录数据为准。1、加剂试验阶段相对煤耗加剂阶段给粉机总转速入炉煤发热量/机组负荷2、空白试验阶段相对煤耗空白阶段给粉机总转速入炉煤发热量/机组负荷3、节煤率（空白阶段相对煤耗加剂阶段相对煤耗）/空白阶段相对煤耗1005、试验组织与分工51试验组织对于催化节煤剂试验工作，技术服务中心、我公司予以了全方位的重视与配合，三方协商成立催化节煤剂试验领导小组与工作小组，以确保催化节煤剂试验工作全过程按照“安全、公平、公正”的原则顺利开展。1、试验领导小组组长副组长成员领导小组职责总体调控化学干预催化剂节煤系统试验实施方案的安全、质量及工期；听取工作小组的汇报；指导、协调、监督催化剂节煤系统试验实施方案总体工作，并对重大问题进行决策。2、试验工作小组组长副组长成员工作小组职责负责现场试验中的技术方案的制定，解决试验过程中出现的技术问题，负责全过程质量监督，并严格执行试验标准与程序。负责试验过程中的组织及协调，监督现场试验进度，保证各项工作的顺利进行。52试验工作分工521技术服务中心进行全过程技术指导与监督，确保试验过程及结果的真实、准确、可靠；探索火电机组全方位、多途径测算试验发电煤耗的科学方法，为公司其它机组发电煤耗摸底试验积累经验与方法。522我公司我公司生技部按照试验方案提出的要求，协调各部门配合试验工作，主要包括燃料皮带秤入炉煤量记录（班、日）；原煤及煤粉仓料位记录；给煤机皮带秤入炉煤量记录（班、日）；发电量（班、日）；炉膛温度场测量。我公司确定试验过程中参与人员，应包括发电、燃运、中控、化学等部门或专业负责人。1集控运行车间负责试验期间试验工况的稳定和调整，依据运行规程和试验要求，做好燃烧调整等运行操作技术措施，做好相应的危险点分析，按照试验要求记录相关运行参数；2电厂生技部与技术服务中心、改造厂家一起进行飞灰、大渣、原煤取样；3电厂燃料质检部负责大渣、原煤制样；电厂化水运行车间进行飞灰、大渣、原煤样的化验，有关化验数据应于取样次日将化验结果交试验技术人员；4电厂负责从DCS系统中取出试验时间段的相应数据。5电厂锅炉检修车间负责打开或松动空气预热器进出口的取样测点。6电厂燃料运行车间负责试验期间供应煤种接近设计煤质并保持煤质稳定。7燃料与运行统计考虑煤仓、粉仓的变化，计划经营部负责试验统计期内耗用燃料总量，对比试验期间每日都要计量煤仓、粉仓的变化。8运行部负责提供试验隔离清单，并按试验方案要求进行系统隔离，以确保试验时系统严密。9检修维护部负责固定计量泵、控制柜的安装，给煤机外壳打孔，并提供安装所需的信号线、电缆线。10加剂试验期间，化学专业每班次进行煤粉取样，进行入炉煤工业分析，以便试验小组根据化验结果调整加剂量，并作为试验效果的参考数据。11空白试验与加剂试验期间，每班进行一次飞灰样与大渣取样，我公司生技部、技术服务中心、芬芳科技公司与化学取样人员共同进行。523芬芳科技公司负责相应试验设备的安装、使用、维护。在试验期间负责对试剂流量的校准，根据试验结果做出科学判断，调整燃煤添加剂比例；对我公司统计数据签字确认。1号炉催化剂节煤试验分工责任单位姓名电话职责备注试验总指挥试验总协调人现场协调人生技部运行方式部计划经营部集控运行车间热控检修车间锅炉检修车间化学运行车间燃料运行车间入厂煤我公司技术服务中心芬芳科技公司6安全注意事项61所有试验人员应严格执行电业安全工作规程热力和机械部分。62电厂运行人员应严格按锅炉运行规程操作。63试验期间如遇危及设备和人身安全的情况时,试验人员包括运行、检修人员应按有关规程处理,试验自行顺延。64现场试验人员应按安规要求进行着装并戴好口罩、手套等劳动防护用品。65各项试验必须在设备稳定运行的基础上进行，调整中要密切注意监视设备运行情况，出现异常情况时，应根据运行规程和设备有关的技术规定，采取可靠的处理措施。66锅炉运行操作及参数的调整，应在试验负责人的统一指挥下进行，以确保设备的安全和试验结果的准确性。67应避免对试验有影响的操作，试验中需要检修的设备，应征得试验负责人的同意、做好可靠的安全措施后，方可进行。68试验前，要对所投系统的监测仪表及相关表计，进行核对确认，保证齐全、指示准确。69设备停、送电应办理操作票（工作票），严格按“安全规程”执行。610试验中参数的调节尽量缓慢，一方面要保证机组各参数不超限，另一方面也要保证参数的变化率也在允许的范围之内。611未尽事宜按照运行规程执行。附件1化学干预煤炭催化燃烧节煤剂的节煤原理目前，市场上煤炭节能添加剂主要是供氧助燃型添加剂，通过利用在高温下能够分解释放出氧的物质（如硝酸钾、硝酸钠、高锰酸钾、氯酸钾、硝酸铵等），提高燃烧效率，这类添加剂在燃烧效率低的锅炉上有一定的效果。近年来，随着燃烧器的改进，锅炉燃烧效率大大提高，特别是在新型干法旋窑、水煤浆锅炉、电厂粉煤炉等，该种方法已经无法取得满意的效果。同时，由于该类型节煤剂中含有大量钾、钠、氯等易于造成锅炉内部金属和耐火材料高温腐蚀的元素，无法在锅炉上安全使用。因此，如何寻求在煤完全燃烧状态下节能的方法成为了国内外众多学者关注的研究的重点。广州市芬芳环保科技有限公司，依托华南理工大学的研究平台，在公司总经理胡大为博士五年多的研究下，经过4000多次的试验，开发出来一系列“掘能”牌化学干预煤炭催化燃烧节煤剂产品，该系列产品能够提升煤炭燃烧的显热发热量，打破了传统认为煤炭燃烧释放的热量是不变的观念，实现了从根本上、源头上的煤炭燃烧节能。同时，该系列产品含锅炉有害元素量极低，不会对锅炉产生高温腐蚀。目前，该产品已经在新型干法水泥窑、水煤浆锅炉、粉煤炉等锅炉上取得了优异的应用效果。“掘能”牌化学干预煤炭催化燃烧节煤剂的节能原理如下解析。1、从煤炭燃烧的本质看燃烧过程中的吸/放热过程煤炭燃烧实质上是炭被氧化生成CO2并放出热能的过程。其化学反应方程式是CO2CO2H9414184KJ/MOL上式中，H是反应放出的热能，简称“焓变”。焓变的实质是断开或者形成化学键所产生的能量变化。在炭被氧化生成CO2的过程中，有两种化学键发生了变化，其中一种是氧分子O2中氧原子之间的双键被断开，如下式OOOO另一种是炭原子和2个氧原子形成的2个炭氧双键，如下式OOCOCO热力学测定结果表明断开1MO1氧分子双键，需要吸收964184KJ热能；形成1MO1炭氧双键，可以放出1714184KJ热能；1个CO2分子含2个炭氧双键，所以生成1MO1CO2，可放出21714184KJ热能，如下图4所示。这个能量如此之大，相当于每1千克炭氧化后可以放出285004184KJ热能，比热工计算中确定的标准煤炭发热值高出许多，那么它多出的热能到哪里去了呢图4煤炭燃烧步骤从上图4可以知道，煤炭燃烧实际上是分两步进行的。第一步，氧分子O2离解成氧原子O，其热效应我们用H1表示。与此同时，炭原子被活化，炭的活化实质是炭原子内的成键电子从低能轨道向高能轨道跃迁，达到成键能态的过程，所需的能量称为活化能，这个能量我们用H2表示。这一步的两个过程需要吸收大量热能（H1H2），几乎煤炭燃烧所放出的热能有70被其消耗掉。第二步，氧原子O与活化状态下的炭原子化合生成CO2，这一步是个成键反应，放出大量热能。我们用H3表示，实际上我们平常讲的标准煤发热值不是指第二步反应所放出热量的全部，而是指第二步反应放出热量值与第一步反应所吸收的热量的代数和，我们用方程HH3（H1H2）来表示。然而，第二步反应所放出的热量是不变的，即H3是一个恒量。如果能够降低第一步反应所吸收的热量，即减少（H1H2）的值，就可以提高煤炭的发热量H。2、“掘能”牌催化节煤剂节煤的原理如图5，炭与氧在催化剂存在的条件下反应，可以看成是气固相表面吸附反应。根据表面吸附反应原理，首先氧分子O2被催化剂表面吸附，由于“掘能”牌催化剂的正电中心的静电作用，可使氧分子变形并迅速将它的双键断开变成氧原子O。随后，活化了的炭原子和氧原子结合生成CO2分子后离开催化剂表面，如此循环不断。图5化学干预煤炭催化燃烧节煤剂的作用原理从催化剂能使反应活化能降低，并不改变初始反应物和反应生成终产物的原理，其实质是给反应提供了一条较低能量的反应途径，如图6所示，“掘能”牌催化节煤剂能够很好的降低燃烧反应的活化能，即降低燃烧过程的内耗，实现从根本上、源头上的节能。图6催化剂对燃烧活化能的影响3、“掘能”牌催化节煤剂效益分析预计采用芬芳科技公司“掘能”牌催化节煤剂可以发电耗煤下降10G。按照电厂采购煤炭平均发热量为4500大卡热值，平均原煤价格为450元，折标煤700元/吨，年用煤量350万吨，折标煤为225万吨标煤，按年发电标煤耗按316克/KWH估算，按照双方约定不低于节约发电煤耗10克/KWH，即节煤率317。电厂如成功采用此技术每年可节省不低于499275万元的节煤收益（注不包括减少磨煤电耗及其他边际收益）。具体总节能收益参照下表吨标煤价格年耗煤年煤耗总价原数据700元225万吨1575亿元节煤率目标年节标煤年净增效317100克/KWH）71325万吨499275万元412130克/KWH）92700万吨6489万元506160克/KWH）113850万吨79695万元601190克/KWH）135225万吨946575万元696220克/KWH）156600万吨10962亿元791250克/KWH）177975万吨12458亿元886280克/KWH）199350万吨13954亿元节煤效益949300克/KWH）213525万吨14947亿元附近2飞灰和炉渣可燃物测定方法飞灰和炉渣可燃物测定方法DL/T567619951主要内容和适用范围本标准规定了燃煤锅炉排出的飞灰和炉渣中可燃物含量的测定方法。本标准适用于所有燃煤锅炉灰渣可燃物的测定，其中方法A