1号机组脱硝性能试验方案解析

脱硝性能试验方案

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内蒙古京科发电有限公司2015年02月05日

目录

1前言 (1)

2试验标准及依据 (1)

3试验内容 (1)

4测点布置 (2)

5测试方法 (2)

6试验条件及试验工况设置 (6)

8试验组织机构 (9)

附表1 试验所需仪器及材料 (10)

1前言

内蒙古京科发电有限公司1×330MW机组脱硝装置采用选择性催化还原法烟气脱硝工艺，2014年7月投入运行，为检验烟气脱硝系统保证值及技术参数是否满足技术协议等要求，需要对脱硝装置进行性能试验。为更好地协调双方的配合，特制订本试验方案。

2试验标准及依据

1)DL/T260-2012 《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》；

2)《电站锅炉性能试验规程》GB/T10184-88；

3)《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157-1996；

4)《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003；

5)《工业企业厂界噪声标准测量方法》GB/T12348-1991。

3试验内容

表1 试验内容

4 测点布置

由外侧向内侧

由外侧向内侧

图1 烟道截面测点布置方式

表2 测孔数量需求

5 测试方法

5.1脱硝效率及NOx 浓度

用NO 标气和O 2标气对测试仪器进行标定，然后在SCR 入口和出口烟道按照网格法进行同步测量，取测试结果的平均值，按下式计算出脱硝效率：

(%)100222NOx NOx NOx ????

?

??-=进干出干进干O O O ρρρη 式中：

进干2

N O x O ρ—标干态、氧量6%时原烟气中NOx 质量浓度，（mg/Nm 3）。

出干2

N O x O ρ—标干态、氧量6%时原烟气中NOx 质量浓度，（mg/Nm 3）。

烟气中NOx 的浓度(干基、标态、6%O2)计算方法为：

2

3216

2105.295.0)/()/(O L L NO Nm m g NOx --??=

μ

式中：

NOx （mg/Nm3）：标准状态，6%氧，干烟气下NOx 浓度，mg/Nm3； NO （μL/L ）：实测干烟气中NO 体积含量，μL/L ； O2：实测干烟气中氧含量，%；

0.95：经验数据(在NOx 中，NO 占95%，NO2占5%） 2.05：NO2由体积含量μL/L 到质量含量mg/m3的转换系数。

5.2烟气温度

在SCR 入口、出口烟道用热电偶采用网格法进行测量，取各点测量结果的平均值。

5.3烟气流量

使用皮托管、压力表和热电偶，采用网格法测量各点的烟气压力、温度和氧量，计算出烟气流量。

5.4 SO3/SO2转化率

在气体混合物中转变成SO 3的SO 2的物质的量与起始状态的物质的量之比，称为

转化率。采用等速取样的方式使烟气通过一级、二级蛇形管吸收装置，通过水浴加热使吸收装置保持在60~80℃，以保证烟气中的SO 3完全留在吸收装置中，将采样后的吸收装置带回实验室，经实验分析得出的SO 3质量，结合抽取的烟气体积求出SO 3的浓度，再根据脱硝系统入口SO 2的浓度计算出SO 2/SO 3转化率。计算公式为：

%100,,,/233323

2?-?=

in

Cso in Cso out Cso M M so Kso SO SO

式中：

—烟气中的SO 2/SO 3转化率，%； —SO 2的摩尔质量，g/mol ； —SO 3的摩尔质量，g/mol ；

—标准状态、干基、6%O 2下的SCR 反应器出口烟气中SO 3浓度，mg/m 3； —标准状态、干基、6%O 2下的SCR 反应器入口烟气中SO 3浓度，mg/m 3； —标准状态、干基、6%O 2下的SCR 反应器入口烟气中SO 2浓度，mg/m 3。

5.5系统压降

在SCR 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），在机组满负荷运行时，采集和记录各测量仪表的压力数据，同时测量各点的标高和大气压，计算出脱硝系统压降。计算公式如下：

+-=?21j j P P P -1d P ()g Z Z P d 22112ρρ-+

式中：

P j1、P j2 —分别为进出口测量端面处的烟气静压，Pa 。

—分别为进出口测量端面处的平均动压，Pa 。

ρ1、ρ2 —分别为进出口实际工况下的烟气密度，kg/m 3。 Z 1、Z 2 —分别为进出口测量端面处的水平标高，m 。

5.6氨逃逸率

根据每台反应器出口截面的NO 浓度分布，选取多代表点作为NH 3取样点。代表点涵盖NO 浓度高、中、低不同区域的测点，每个反应器代表点数量不少于6个。

采用等速取样的烟气通过吸收装置，使烟气中的NH 3与吸收液完全反应，取样后将吸收装置带回实验室分析得出的NH 3质量，结合取样所抽取的烟气体积求出氨的逃逸率。

5.7氨消耗量

液氨消耗量通过计算的方法来确定。根据SCR 入口烟气量、入口NOx 浓度、脱 硝效率和氨逃逸，采用下面公式进行计算。

6

1032

3-????

=NH NO NO NH M n M C Q G X

100

33

2NOx

NO NH NH NO X

C c M M n η+

?

=

式中：

3NH G —还原剂耗量，kg/h ；

Q —折算到标准状态、干基、6%O 2下的SCR 反应器入口烟气流量，m 3/h ；

2NO C —折算到标准状态、干基、6%O 2下的SCR 反应器入口烟气中NOx 浓度，mg/m 3； 2NO M —NO 2的摩尔质量，g/mol ；

n —氨氮摩尔比(NH 3/NOx)；

3NH M —NH 3的摩尔质量，g/mol ；

3NH c —折算到标准状态、干基、6%O 2下的氨逃逸浓度，mg/m 3；

NOx η—脱硝效率，%。

5.8运行参数记录

试验期间，采用机组配套的DCS 数据采集系统采集与记录相关的脱硝运行参数。参数记录表格由东北电科院提供，数据填写由电厂负责。

6试验条件及试验工况设置6.1试验工况安排

6.2试验条件

6.2.1试验工况

内蒙古京科发电有限公司1号机组脱硝系统性能考核试在机组高、中、低三个负荷点进行，每个试验工况开始前需完成锅炉与脱硝装置的吹灰。试验时间和试验内容可根据现场实际情况变化调整。试验期间，每个测试周期最少保持3小时以上机组稳定负荷。

6.2.2试验条件

1)试验期间，脱硝装置的运行满足业主与总承包方签订的合同中有关内容的规定。

2)试验期间，锅炉负荷应稳定在要求负荷左右，最大波动幅度不超过±5%。

3)试验期间，燃烧设计煤种，煤质尽量保持稳定、燃料配比不变。

4)试验期间，烟气脱硝系统在性能试验开始之前经历一段时间的调试和稳定运行。

5)脱硝及辅助系统处于完好状态，正常稳定运行。

6)控制系统和主要仪表运行正常，指示正确。

7)试验期间，运行人员应积极配合检测人员进行工况调整，不得随意调整运行参数。若遇异常情况，运行人员可按操作规程自行进行处理，在检测条件恢复正常后试验方可继续进行。

7 试验仪器、仪表校验

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。

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。

对于烟气取样不锈钢管、橡胶管、烟气混合器、烟气前处理装置等在试验前应进行严密性试验。

8 组织和分工

脱硝系统性能验收试验由内蒙古京科发电有限公司、设备厂家和东北电力科学研究院有限公司三方共同协调完成，检测各方职责分工如下：

8.1内蒙古京科发电有限公司职责

1)负责试验的组织和协调工作，试验期间委派专人负责现场的联系协调工作，配合性能检测期间的有关工作，为测试提供便利的工作条件。

2)负责试验期间主机和脱硝设备的运行操作。

3)为检测方提供必要的人员支持，根据需要安装脚手架及测孔的打开等工作。

4)为检测方记录试验期间的机组主要运行参数。

5)协助检测方采集入炉煤，并提供试验期间煤质工业分析等数据。

6)为检测方提供仪器存放处。

7)负责接引检测仪器所需的220V电源到测试位置，电源线由检测方提供。

8.2设备厂家职责

1)提出试验期间脱硝系统的运行方式和参数，并指导运行人员操作。

2)向检测方提供与检测内容相关的资料及图纸，如脱硝系统技术协议，脱硝SCR平断面布置图，脱硝烟气测点布置图等。

3)根据现场情况，为检测方提供必要的人员支持。

4)检测期间委派专人负责现场的联系协调工作。

8.3东北电力科学研究院有限公司职责

1)负责编制检测方案，包括检测目的、检测内容、检测测点布置、测试方法、测试仪器、检测工况设计与日程安排、人员配备等。

2)负责有关试验的全部技术工作。

3)现场实地了解设备情况，负责测点的确认。

4)提供检测所需的专用仪器设备及其标气。

5)负责数据的采集及有效性的确认，物料样品采集，缩分及保存等。

6)负责检测数据的记录、整理及分析，提交性能验收试验报告。

7)对厂家提供的性能修正曲线进行确认。

9 试验组织机构

试验总指挥由公司总工程师担任，下设试验工作组，试验工作组组长由设备管理部经理、发电部经理、电科院负责人担任，各组长负责试验的相互协调工作，确保试验顺利进行。试验组织机构如下：

1) 设备管理部试验工作组

组长：李显志

成员：潘利国、孟贺、黑火三检修人员

2) 发电部试验工作组

组长：武国梁

成员：当值运行人员、化验人员

3) 电科院试验工作组

组长：刘建明

成员：参与试验人员

附表1 试验所需仪器及材料