机组脱硫性能考核试验方案（A版）

1、xxx 电厂 2660MW 机组 脱硫性能考核试验方案 西西 安安 热热 工工 研研 究究 院院 有有 限限 公公 司司 2 0 1 1年5 月 版本更新记录 版本编号更新日期版本说明编制审阅批准 A2011-5-25初版孟桂祥姚 胜施延洲 目 录 1前言 .1 2设备概述 .1 3性能保证值 .3 4试验依据 .5 5试验条件及要求 .6 6试验内容及测量方法 .6 7试验工况设置 .12 8试验测点 .12 9试验仪器、仪表校验 .12 10 试验方法 .13 11 试验数据处理 .13 12 试验组织机构 .14 附件 1 试验测点清单 .15 附件 2 试验所需仪器及材料 .16 1前

2、言 xxx 电厂新建工程为 2660MW 超临界燃煤机组。根据供货合同规定，在每台机组 完成 168 小时试运后，根据业主安排将进行性能考核试验工作。 本方案为脱硫性能考核中各项试验的指导性文件，制定了试验的方法及为确保测 试精度所应采取的测试手段。 2设备概述 2.1本期工程装设 2 台 600MW 燃煤汽轮发电机组，锅炉为超临界参数、变压运行直 流炉，一次中间再热、单炉膛平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全 悬吊结构 型锅炉，采用三分仓回转式空气预热器。 2.2本期工程 2660MW 机组采用石灰石石膏湿法脱硫工艺系统，脱硫岛系统设计 时煤质的收到基硫分按 1.2%，保证此时在锅炉

3、BMCR 工况下，处理全烟气量时 的脱硫效率不小于 94.4且最终 SO2排放浓度小于 200mg/Nm3，当脱硫燃用校 核煤种 2（Sar=0.69%）时，保证此时在锅炉 BMCR 工况下，处理全烟气量时的 脱硫效率不小于 95。脱硫装置可用率不低于 98%，采用一炉一塔；石灰石浆 液制备采用湿磨系统，石膏脱水采用真空皮带脱水系统，均为两套脱硫装置公 用。脱硫装置与机组同步建设。 2.3煤质数据 项 目符号单位 设计 煤种 校核 煤种1 校核 煤种2 脱硫设计 煤种 1、元素分析 收到基碳Car%55.450.7844.4444.44 收到基氢Har%3.63.383.163.06 收到基氧

4、Oar%6.415.85.765.56 收到基氮Nar%0.980.90.630.53 收到基硫Sar%0.450.920.691.2 2、工业分析 全水份Mt%6.207.306.86.8 空气干燥基水分Mad%1.631.020.960.96 收到基灰份Aar%26.9630.9238.5238.41 干燥无灰基挥发份Vdaf%30.5025.0826.526.5 3、收到基低位发热量Qnet.arMJ/kg21.6120.0118.1218.12 4、哈氏可磨系数HGI55735050 5、磨损指数AIMJ/kg4241 6、游离二氧化硅SiO2%7.6410.14 项 目符号单位 设计

5、 煤种 校核 煤种1 校核 煤种2 脱硫设计 煤种 7、灰熔点 变形温度DT 1450145014001400 软化温度ST 1450145014001400 半球温度HT 1450145015001500 流动温度FT 1450145015001500 8、灰分析资料 二氧化硅SiO2%56.2556.7454.1254.12 三氧化二铁Fe2O3%4.404.393.983.98 三氧化二铝Al2O3%32.4129.2035.8835.88 氧化钙CaO%1.233.011.111.11 氧化镁MgO%0.710.920.910.91 氧化钠Na2O%0.680.470.30.3 氧化钾

6、K2O%0.861.030.840.84 二氧化钛TiO2%1.451.240.790.79 三氧化硫SO3%0.531.150.510.51 2.4石灰石品质 项 目符号单 位数据 石灰石中碳酸钙含量CaCO3%90.34 石灰石中氯含量Cl%0.029 石灰石水分M%0.23 石灰石灼烧减量X%42.48 石灰石成分（灼烧后） 氧化钙CaO50.34 二氧化硅SiO2%2.56 三氧化二铝Al2O3%1.14 三氧化二铁Fe2O3%0.59 氧化镁MgO%2.81 氧化钠Na2O% 氧化钾K2O% 二氧化钛TiO2% 三氧化硫SO3% 二氧化锰MnO2%0.01 哈氏可磨指数HGI54 石

7、灰石粒径mm20 2.5FGD 入口烟气参数 燃烧设计煤种时，FGD 入口烟气参数如下: 锅炉 BMCR 工况烟气成分（设计煤种，标准状态，实际 O2） 项 目单位干基湿基备注 O2Vol%5.665.35=1.4 N2Vol%80.6574.74 CO2Vol%13.6512.56 SO2Vol%0.040.03 H2OVol%07.31 锅炉 BMCR 工况烟气参数 设计煤种备注 Nm3/h标态，干基，=1.4 FGD 入口烟气量 （BMCR，每炉） Nm3/h标态，湿基，=1.4 引风机出口烟气温度 127.02最低停运温度 180 引风机出口烟气压力Pa+4000Pa干基，=1.4 燃

8、烧脱硫设计煤种时，FGD 入口烟气参数如下: 锅炉 BMCR 工况烟气成分（校核煤种 1，标准状态，实际 O2） 项 目单位干基湿基备注 O2Vol% 5.91 5.57 =1.4 N2Vol% 80.69 74.44 CO2Vol% 13.28 12.15 SO2Vol% 0.12 0.11 H2OVol% 0.007.73 锅炉 BMCR 工况烟气参数 设计煤种备注 Nm3/h标态，干基，=1.4 FGD 入口烟气量 （BMCR，每炉） Nm3/h标态，湿基，=1.4 引风机出口烟气温度 131.2 最低停运温度 180 引风机出口烟气压力Pa+4000Pa干基，=1.4 3性能保证值 3

9、.1 脱硫效率保证 当燃用脱硫设计煤种（Sar=1.2%）时，锅炉 BMCR 工况下,石灰石耗量、工艺水 耗量、电耗、压缩空气量消耗量、废水排放量不超过保证值，处理全烟气量时的脱硫 效率不小于 94.4且最终 SO2排放浓度小于 200mg/Nm3；当燃用校核煤种 2（Sar=0.69%）时，处理全烟气量时的脱硫效率不小于 95且最终 SO2排放浓度小于 150mg/Nm3。 脱硫效率定义为： 脱硫效率=（C1-C2）/ C1 100 C1：脱硫装置进口烟道处 SO2浓度（mg/Nm3,6%O2,干烟气） 。 C2：脱硫装置出口烟道处 SO2浓度（mg/Nm3,6%O2,干烟气） 。 3.2

10、FGD 装置出口 SO2排放浓度保证 当燃用脱硫设计煤种（设计煤种的定义见 2.3.2 节）时，在石灰石耗量、工艺水 耗量、电耗、压缩空气量消耗量、废水排放量不超过保证值的条件下，确保 FGD 出 口 SO2 浓度不超过允许最大排放浓度 200mg/Nm3（干基，6%O2） 。当燃用校核煤种 2（Sar=0.69%）时，处理全烟气量时的脱硫效率不小于 95且最终 SO2 排放浓度小 于 150mg/Nm3。在所有运行测试点或当负荷改变时，都应满足这一要求。同时系统应 考虑留有一定的裕度，并保证 FGD 装置的排放浓度不超标。 3.3 FGD 装置出口烟尘浓度保证 在 FGD 入口烟气含尘量不大

11、于 150mg/Nm3（干基，6%O2） ，飞灰成分为设计值 时，确保 FGD 除尘效率不小于 70%。烟尘浓度包括飞灰、钙盐类以及其它惰性物质 （这些物质悬浮在烟气中，标准状态下以固态或液态形式存在） ，不包括游离态水。 3.4 石膏品质要求 CaSO42H2O 含量高于 90% Wt CaCO3 3%（以无游离水分的石膏作为基准） 。 CaSO31/2H2O 含量低于 1% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的 Cl-含量低于 0.01% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的 F-含量低于 0.01% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的 MgO

12、含量低于 0.021% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的 K2O 含量低于 0.07% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的 Na2O 含量低于 0.035% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 3.5 除雾器出口烟气携带的水滴含量保证 在任何正常运行工况下，除雾器出口烟气携带的水滴含量应低于 75mg/Nm3（干 基） 。 3.6 噪声控制要求 （1）离地坪、楼面以及设备所安装的平台以上 1.5m 高，离设备外壳 1.0m 远处， 测得噪声级为： 氧化风机85dB(A) 球磨机85dB(A) 其它风机及泵80dB(A) （2）特定工作场所的连续噪声水平不大于：

13、 控制室、电子室55dB(A) 实验室、办公室60dB(A) 各种车间70dB(A) 3.7 消耗性参数保证 项 目单位1 号2 号总计 石灰石耗量t/h12.812.825.6 工业水m3/h202040 电厂辅机设备冷却水回 水 m3/h102102204 工艺水 耗量 合计m3/h122122244 电耗kWh/h478747879574 仪用压缩空气Nm3/min6612 处理后脱硫废水排放量m3/h9.59.519 脱硫装置阻力引起的引风机电耗kWh/h213921394278 4试验依据 电厂与供货商签订的技术协议 DL-998-2006-T 石灰石石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验

14、规范 DL-469-92 电站风机试验规程 GB1018488 电站锅炉性能试验规程 GB/T13931 电除尘器性能测试方法 GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB/T3286 石灰石、白云石化学成分分析方法 VDI 3480 Part 1 烟气中的 HCl 浓度测量 VDI 2470 Part 1 烟气中 HF 浓度测量 VGBM M701e 脱硫装置石膏分析 GB8978-1996 污水排放综合标准 烟气脱硫废水排放标准 有关联络会议纪要 5试验条件及要求 5.1试验过程中燃用的煤质（特别是硫和灰含量）应在设计参数的范围内，同时 石灰石的成分和活性、工

15、艺水品质也应满足设计要求。 5.2试验期间脱硫装置应处于稳定运行状态。在试验之前供货商应提供设备在验 收试验期间的参数设定，经业主确认后，试验期间尽可能按照该参数运行。 5.3脱硫装置考核试验期间，脱硫装置的实际运行工况如与设计工况存在偏差， 则所有的数据应换算到设计工况。换算的依据是供货商提供的实际运行工况 偏离设计工况的修正曲线。 修正曲线至少应在试验前一周由供货商提供，业主及热工院进行确认。 5.4旁路挡板在试验期间应处于全关状态。 5.5性能试验期间现场 CEMS 监测系统运行正常。 5.6锅炉主机组能够正常运行，送风机、引风机、一次风机、磨煤机、给水泵和 除灰渣系统等无故障，各烟、风

16、门挡板操作灵活。 5.7脱硫系统能够正常运行，石灰石磨制系统、制浆系统、反应塔系统、石膏脱 水系统、废水处理系统、增压风机等无故障。 5.8自动控制系统运行可靠。 5.9运行参数记录系统投入正常运行。 5.10 试验期间不得进行较大的干扰运行工况操作，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，运行人员有权按规程进 行紧急出理，处理完毕后通知试验负责人。 5.11 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。 5.12 试验前，所有参加试验人员应通晓试验方案。 6试验内容及测量方法 6.1脱硫系统烟气量 正式考核试验前，在 10

17、0%负荷下用标准毕托管、SOLOMAT 公司生产的 ZEPHER+型电子微压计、级 K 型铠装热电偶和 FLUKE 公司生产的点温计，采 用等截面网格法测量各点的烟气动压、静压和温度，计算出烟气流量(标准状态， 6%O2)，同时由 DCS 系统采集在线测量的烟气流量数据。 二者进行比较，如果实测数据与在线测量的烟气流量数据偏差较小，则根据实测 结果更正 DCS 系统中的流量系数。正式考核试验期间由 DCS 采集在线测量的烟气流 量，并对试验过程中的数值进行平均计算。如果实测数据与在线测量的烟气流量数据 偏差较大，则在正式性能试验期间进行实测烟气量。 6.2污染物的脱除率 在 100%负荷，试验

18、煤质条件下，根据脱硫岛入口和出口烟气中的 SO2、SO3、 粉尘、HF、HCl 浓度，计算出这些污染物的脱除率。 计算公式如下： 100% rawgascleangas rawgas CC C 折算到标准状态、干态、6%O2下的原烟气中污染物浓度； rawgas C 折算到标准状态、干态、6%O2 下的净烟气中污染物浓度。 cleangas C 6.2.1 SO2的脱除率及出口 SO2浓度 正式考核试验前，首先用 SO2标气和 O2标气分别对测试仪器标定（热工院负责） 和吸收塔入口及出口运行仪表进行标定（业主责成 CEMS 供货商负责） ，然后在 50负 荷和 100 负荷下，于吸收塔入口和出

19、口烟道按照等截面网格法进行实测，并根据实测 结果对在线表计进行相应修正。 正式考核试验期间，选择 100%负荷的时间段由 DCS 采集在线测量的原/净烟气 SO2和 O2浓度值，并对该时间段的数值进行平均计算。然后根据原/净烟气 SO2和 O2 浓度值，计算出 SO2的脱除率。 SO2 O2 烟道 2m 过滤器 蠕动泵 泵 8L/Min 泵 冷却器 超细过滤 烟气分析仪 预处理 分析 信号 采集系统 伴热管线 加热头 旁路 图 1 SO2取样测试系统（烟气分析仪） 6.2.2 粉尘含量测量 采用粉尘取样枪对烟气中的粉尘进行取样，同时记录取样气体的压力、温度及流 量，取样前后滤筒烘干后的重量，最

20、后计算得到粉尘含量。 试验仪器 1)3012H 自动烟尘（气）测试仪（青岛崂山应用技术研究所） ； 2)加热式滤筒采样管； 3)玻璃纤维滤筒。 采样系统 将滤筒在烘箱中烘干 1 小时，取出放入干燥器中冷却至室温，用天平称重。按图 2 颗粒物采样系统，使用干燥恒重过的滤筒，等速采样 30-40 分钟，采样管温度 150，采样结束后，小心取出滤筒。 样品测试 将样品滤筒在 160烘箱中烘干 1 小时，取出放入干燥器中冷却至室温，用天平 称重。 颗粒物（mg/m3）= nd V m 式中：滤筒捕集的颗粒物量，mg；m 标准状态下干气的采样体积，m3。 nd V 图 2 粉尘采样系统 1.滤筒；2.加

21、热采样管；3. 干燥瓶；4.温度计；5.压力计； 6.流量计；7. 抽气泵； 6.2.3 SO3含量测量 采用化学方法测量，采样系统与 HCl 和 HF 采样系统相似。 6.2.4 HCl 和 HF 测量 基本测试方法如下：按图 3 连接两只装有 50-100 毫升 0.10mol/L NaOH 吸收液的 玻璃筛板吸收瓶，以 0.5 升/分流量，采气 5-30 分钟，采样管加热温度为 120。用离 子色谱法测定吸收液中氯离子和氟离子。 6.3烟气中的水蒸汽含量测量 烟气中的水分含量采用自动烟尘（气）测试仪进行测试。 6.4能量和物料耗量 在 100%负荷下的一段时间内（持续时间需试验时根据现场

22、情况确定）进行测试， 测量脱硫系统电量、工艺水量、脱硫剂（石灰石）的平均消耗量。 电量消耗 采样现场相关表计 水量消耗 采样现场相关表计 石灰石消耗 通过计算的方法来确定 St FM MCCV m RSO CaCOingasSORogasSORG CaCO 1 10 )( 2 322 3 Re, 式中：石灰石耗量，kg/h 3 CaCO m VRG烟气体积流量（标准状态干烟气，6O2） ，m3/h 图图 3 HCl、 HF 采样系统采样系统 1.滤筒；2.加热采样管；3.旁路吸收瓶；4.温度计；5.压力计；6.吸收瓶； 7.流量计；8.抽气泵；9.干燥瓶 烟气中 SO2浓度（标准状态干烟气，6

23、O2） ，mg/m3 2 SO C CaCO3摩尔质量，100.09kg/kmol 3 CaCO M SO2摩尔质量，64.06kg/kmol 2 SO M FR石灰石纯度 StCa/S 摩尔比 OHCaSO OHCaSO OHCaSO OHCaSO CaCO CaCO M x M x M x St 23 23 24 24 3 3 5 . 0 5 . 0 2 2 1 式中：石膏中 CaCO3质量含量， 3 CaCO x 石膏中 CaSO42H2O 质量含量， OHCaSO x 24 2 石膏中 CaSO30.5H2O 质量含量， OHCaSO x 23 5 . 0 CaSO42H2O 摩尔质量

24、，172.18kg/kmol OHCaSO M 24 2 CaSO30.5H2O 摩尔质量，129.15kg/kmol OHCaSO M 23 5 . 0 在 100负荷下，根据脱硫系统烟气体积流量、脱硫岛进出口烟气中的 SO2和 O2 含量、脱硫岛进口烟气中的水蒸汽含量、石膏中 CaCO3、CaSO42H2O 和 CaSO30.5H2O 含量及石灰石纯度并按照有关公式计算得到。此外，需要对实测石灰 石粉耗量进行修正计算后才能与保证值进行比较，修正项目通常包括负荷/烟气量修正 和 SO2脱除量修正。 6.5烟囱入口烟气温度 在两个负荷下进行测试。 在 100%锅炉负荷下，在烟囱入口烟道采用级精

25、度 K 型铠装热电偶按照等截面 网格法进行测量。 在大于 50%负荷（即300MW）下，具体负荷视现场条件而定，在烟囱入口烟道 采用级精度 K 型铠装热电偶按照等截面网格法进行测量。 6.6脱硫系统压力损失 在 100%负荷下，在烟气系统各阻力段安装压力测点，使用压力测量仪表（微压 计或 U 型管）测量烟气脱硫系统及其各部分（吸收塔、GGH 等）的压力损失。 6.7石膏品质 现场采样试验期间的石膏样品，分析石膏含湿量、 CaSO42H2O、CaSO31/2H2O、CaCO3、Cl-含量、F-含量、MgO 含量、K2O 含量、 Na2O 含量、纯度、石膏粒径分布等参数。 6.8噪声 使用精密声压

26、级计在现场直接测量。 在 100%负荷下，使用精密声压级计在现场直接测量增压风机、吸收塔浆液循环 泵、氧化风机、控制室、电子间装置等处的噪音。 测量表面平行于测试对象的基准面，与基准面距离为 1m。测点布置在测量表面 上，测点水平高度为 1.2m。采用 ND2 型精密声压级计声压级测量，在规定的测点上 选用声级计的“慢”档，读取被测设备运行时的 A 计权声压级。 表面平均声压级 LPA由下式计算： K N L N i L PA PAI 1 1 . 0 10 1 lg10 式中： LPAi 经背景噪声修正后的第 i 个測点的 A 计权声压级，dB； N 测点总数； K环境修正值，dB。 一般来说

27、，背景与环境噪音的修正为 3dBA。 故 表面平均声压级 LPA可由下式简化计算： 310 1 lg10 1 1 . 0 N i L PA PAI N L 式中： LPAi 第 i 个測点的 A 计权声压级，dB； N 测点总数； 6.9 脱硫废水 按照污水综合排放标准（GB8978-1996）监测脱硫废水是否达标排放（供 货商提供废水排放量保证值），监测指标包括 pH 值、悬浮物(SS)、化学耗氧量 (COD)、氟化物、硫化物及重金属。 6.10 运行参数记录 脱硫岛其它主要运行参数均采用机组配套的数据采集系统记录值，每 1 分钟记 录一次。正式试验前，热工院提交性能考核试验 DCS 参数组

28、态表，电厂热工负责试 验期间 DCS 参数的提取。 7试验工况设置 工况编号试验内容试验负荷持续时间 工况 1烟气流量标定100负荷约 3 小时 工况 2原烟气 SO2和 O2含量标定100负荷约 3 小时 辅 助 性 试 验 工况 3净烟气 SO2和 O2含量标定100负荷约 3 小时 工况 4脱硫效率测试100负荷现场确定 工况 5粉尘脱除率测试100负荷约 4 小时 工况 6HF 和 HCL 脱除率测试100负荷约 4 小时 工况 7SO3脱除率测试100负荷约 4 小时 工况 8烟囱入口排烟温度测试100负荷约 4 小时 工况 9脱硫效率测试100负荷现场确定 工况 10噪声测试100

29、负荷约 3 小时 正 式 试 验 工况 11脱硫废水取样100负荷约 8 小时 备注： 原烟气中水蒸汽含量测试、石灰石纯度和石膏品质测试安排在上述试验工况 中进行； 能量和物料耗量测试也安排在上述试验工况过程中进行； 以上仅为初步设置，最终工况安排还需试验前三方最终商定。 8试验测点 试验测点清单见附件 1。 9试验仪器、仪表校验 9.1所有试验仪器、仪表均需经过法定计量部门或法定计量传递部门校验，并具 有在有效期内的合格证书。 9.2烟气分析仪本身不具备校验证书，但用于每次试验前后对其进行标定的标准 气体具备法定计量部门提供的有效校验证书。 9.3对于烟气取样不锈钢管、橡胶管、烟气混合器、烟

30、气前处理装置等在试验前 应进行严密性试验。 10 试验方法 10.1 辅助性试验 正式试验开始之前，先进行辅助性试验，内容包括： 烟气流量标定 原烟气 SO2和 O2含量标定 净烟气 SO2和 O2含量标定 辅助性试验结束后，电厂、脱硫系统供货方、TPRI 应对测试结果进行确认并签 字。 10.2 正式试验 试验持续时间因测试项目而异。 对于每一项测试，电厂、脱硫系统供货方、TPRI 都应做到充分沟通和协商一致， 试验结果需经三方共同确认。 11 试验数据处理 11.1 测量断面烟温以各测点算术平均值计。 11.2 整个试验期间的温度、烟气成份分析等数据以时间步长上记录的数据算术平 均值计。 11.3 试验测试结果按照三方事先商定的修正方法（曲线）进行修正计算。有关修 正方法和曲线应在试验前的联络会上确定。 12 试验组织机构 试验总指挥由电厂派员担任，负责指挥试验的全部工作，协调各方相互友好地协 作，下达试验的开始和结束时间，宣布试验