宁夏宝丰能源集团股份有限公司动力公司锅炉脱硫脱硝性能考核试验试验方案

宁夏宝丰能源集团股份有限公司动力公司燃气锅炉及一、二期脱硫脱硝装置性能考核试验方案宁夏电力能源科技有限公司2016年09月19日批准：审核：初审：编写：刘建华项目负责人：刘建华工作人员：通讯地址：宁夏银川市金凤区黄河东路716号邮政编码：750002联系电话：[phone]目次1试验目的.......................................................12依据标准.......................................................13试验仪器设备...................................................14试验内容及要求.................................................15安全措施......................................................176组织措施......................................................19宁夏宝丰能源集团股份有限公司动力公司燃气锅炉及一、二期脱硫脱硝装置性能考核试验方案1试验目的受宁夏宝丰能源集团股份有限公司动力公司委托，对该公司燃气锅炉及一、二期脱硫脱硝装置进行性能考核试验，检验合同设备的所有性能是否符合技术协议要求，同时要满足国家相关验收规范要求，并为评价烟气脱硝系统运行的安全稳定性提供试验数据。2依据标准《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)《公共场所空气中氨测定方法》(GB/T18204.25-2000)《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)《工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素》(GBZ2.2-2007)《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》(DL/T260-2012)《固定污染源排气中氮氧化物的测定紫外分光光度法》(HJ/T42-1999)《烟气采样器技术条件》(HJ/T47-1999)《气体参数测量和采样的固定位装置》(HJ/T1-92)《烟气中氨的测量方法》JISK0099《烟气中SO3的测量方法》VGB4.5.23试验仪器设备试验所用的主要仪器设备如下表所示。表1试验所用主要仪器仪器名称产地规格型号烟气分析仪RosemountNGA2000自动烟尘(气)测试仪青岛崂应3012H型皮托管青岛S型噪声分析仪嘉兴AWA6270+声校准器嘉兴AWA6221B手持式超声波流量计大连TDS-100H电子天平北京BS224S砝码—200g智能粉尘检测仪苏州FNF-MPL仪器名称产地规格型号可见分光光度计上海722N空盒气压表上海DYM3数字温度仪SMARTSENSORAR842B工作玻璃液体温度计镇江0-200℃25ml具塞滴定管天津25ml10ml具塞滴定管天津10ml4试验内容及要求4.1设备简介4.1.1锅炉本体4.1.1.1燃气锅炉概况锅炉（额定出力为130t/h，最大连续出力为150t/h）由太原锅炉厂制造，采用单锅筒横置式，自然循环室燃形式，前吊后支结构，全钢架π型布置。锅炉采用紧身封闭，运转层设置在0m标高。锅炉主要由炉膛、水平烟道和尾部对流烟道组成。炉膛采用膜式水冷壁，在炉膛两侧墙分两层共布置八个燃气混合装置,呈四角切圆布置,炉膛出口水平烟道处布置高温过热器和低温过热器，尾部烟道布置省煤器及空气预热器。锅炉的给水经省煤器加热后，由导水管进入锅筒。锅筒内的锅水由集中下降管、分散下降管进入水冷壁下集箱、水冷壁管和水冷上集箱，然后由引出管进入锅筒。锅筒内设有汽水分离装置。饱和蒸汽从锅筒顶部的蒸汽连接管引至顶棚过热器、低温过热器、喷水减温器、高温过热器、集汽集箱，最后将合格的过热蒸汽供用户使用。锅炉规范及主要技术性能指标：锅炉型号：TG-130/4.5-Qj额定蒸发量：130t/h额定蒸汽压力：4.5Mpa额定蒸汽温度：460℃给水温度：140℃锅炉热效率：92%排烟温度：149℃燃烧方式：室燃锅炉烟尘排放浓度：50mg/m³烟气黑度：1级排污率：2%排烟处过剩空气系数：1.25燃料消耗量：26794Nm3/h锅炉在60%~100%额定负荷范围内运行时，过热蒸汽温度能达到额定值，偏差不超过-10～+5℃。设计燃料：焦炉煤气成份（体积%）：H2=56-59%CH4=22-26%O2=0.2-0.4%N2=2.0-4.5%CO2=2.5%CO=7.5-8.0%CmHn=2.7-3.1%低位发热量：Q=16747KJ/Nm34.1.1.2一期锅炉概况本锅炉是一台引进国外中温、低倍率循环流化床锅炉的先进技术后，由唐山信德锅炉集有限公司自行设计开发制造的高温高压低倍率循环流化床燃煤并掺烧煤气的锅炉。该炉具有高效、低磨损，中温分离，灰循环安全易控；运行可靠性高，启动迅速等特点。锅炉为室内布置，由前部及尾部两个竖井烟道组成。前部竖井是炉膛，为悬吊结构，炉膛四周由膜式水冷壁组成。自下而上依次为一次风室、浓相床、悬浮段、一级蒸发管、三级过热器，二级过热器，一级过热器,二级蒸发管及高温省煤器。在炉膛的锥段部分的前后墙布置有二三次风，煤气与二次风一同进入炉膛。尾部是尾部受热面烟道竖井，采用支承结构，布置有低温省煤器及管式空气预热器。两个竖井之间由两个并列的旋风分离器柔性连通，分离器下部接回送装置及螺旋除灰器。经旋风筒分离下的回送灰（控制床温）经回送装置从炉后通过回送装置送入炉膛。从分离器分离下来的多余的灰经螺旋除灰器排走。一级蒸发管以下的燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬，前部竖井采用敷管炉墙，外置金属护板；后部竖井采用轻型炉墙。由24根型钢柱承受锅炉全部重量。锅炉启动床料从标高8600两侧的人孔给入，标高9400处两侧分别设煤泥给入口及石灰石气力输送口，另外石灰石也可随煤从炉前给入，在给煤管路上分别设送煤风口和播煤风口。锅炉采用干式出灰，灰的排放有三个途径。一是通过密相区底部的排渣管经水冷螺旋出渣机排放；主要根据一次风室风压控制。二是通过分离器下部的螺旋除灰器排放；主要根据控制床温所需的循环灰量控制。三是作为飞灰被除尘器收集排放。（1）锅炉技术经济指标额定蒸发量240t/h过热蒸汽出口压力9.8MPa过热蒸汽温度540℃给水温度215℃（2）设计燃料及石灰石燃料粒度要求：最大粒度不超过10mm。其中：99％应小于8mm；50％应小于1.5mm；30％应小于1mm。（3）石灰石成份caco395％caco75％ca/s=2.5（4）石灰石粒度最大不超过2mm，其中50％应小于0.2mm（5）技术参数(100%负荷设计煤种)：锅炉保证效率见与项目配套的技术协议排烟温度140-150℃空气预热器进口风温20-25℃空气预热器出口风温210-260℃锅炉燃料消耗量见与项目配套的热力计算汇总4.1.1.3二期锅炉概况二期锅炉是采用循环流化床洁净燃烧技术260t/h高温高压蒸汽锅炉，具有燃烧效率高，低污染和节约燃料，便于调节等特点。炉设计燃用烟煤。采用循环流化床燃烧方式，通过炉内加石灰石脱硫。锅炉汽水系统采用自然循环，炉膛外集下降管结构。过热器分Ⅲ级布置，中间设Ⅱ级喷水减温器，便于过热蒸汽温度达幅度的调节，保证额定蒸汽参数。锅炉采用“II”型布置，框架支吊结构。炉膛为膜式水冷壁。尾部设顶棚管受热面和多组蛇形管受热面（过热器，省煤器）及一，二次风空预器。物料循环燃烧系统由炉膛，绝热式旋风分离器，水冷料腿，U型返料器和床下点火装置等组成。锅炉采用室内布置，按当地海拔高度1230米进行设计修正。锅炉标高从零米层算起，运转层标高8米。锅炉构架全部为金属结构，按8度地震烈度设防。（1）锅炉参数额定蒸汽量：260t/h额定蒸汽压力：9.8Mpa额定蒸汽温度：540℃额定给水温度：215℃（2）设计燃料：表2设计燃料煤种碳氢氮硫灰水分挥发分低位发热量C%H%O%S%A%W%V%QDW(KJ/Kg)烟煤39.612.667.170.830.8135.1214.014610（3）技术经济指标空气预热器进风温度：20℃一次风预热器：200℃二次风预热器：200℃排烟温度：140℃锅炉热效率：87.2%脱硫效率（钙硫比≥2）80%燃料消耗量：52300kg/h燃料颗粒度要求：≤10mm(dso=1.1-1.5mm)(其中1mm质量分数：50%)石灰石颗粒度要求：≤2mm排污率:2%（4）设计数据锅炉水阻力：0.3Mpa锅炉蒸汽阻力：1.6Mpa锅炉烟系统阻力：4210pa锅炉烟气量（a=1.39,t=20℃）547930m³/h锅炉风系阻力：一次风：1180pa二次风：8375pa锅炉总送风量（a=1.2，t=20℃）309590m³/h过量空气系数:1.39一、二次风比为5.5:4.54.1.2脱硫脱硝系统概况宁夏宝丰能源集团股份有限公司动力公司扩容改造工程燃气锅炉项目脱硝工程，采用选择性催化还原法（SCR）脱硝装置及配套系统；SCR脱硝反应器均采用外置式，且为2+1层（两运一备）布置。本工程为江苏科行环保科技有限公司EPC总包工程。宁夏宝丰能源集团股份有限公司动力公司2×240t/h循环流化床锅炉（以下简称动力一期）和4×260t/h循环流化床锅炉（以下简称动力二期）脱硝工程，采用选择性催化还原法（SCR）脱硝装置及配套系统；脱硝装置采用紧身封闭，SCR脱硝反应器均应采用外置式，且为2+1层（两运一备）布置。本工程为凯天环保科技有限公司EPC总包工程，动力一期脱硝装置已于2016年6月底投产试运行，动力二期脱硝装置已于2016年8月底投产试运行。宁夏宝丰能源集团股份有限公司动力公司一期2×240t/h循环流化床锅炉＋130t/h燃气锅炉（简称动力一期）、二期4×260t/h循环流化床锅炉（简称动力二期）脱硫工程，采用石灰石-石膏湿法脱硫系统，形式为：动力一期两炉一塔（其中考虑到一台130t/h燃气锅炉冬季短暂并列运行，总烟气处理量按700000Nm³/h设计）；动力二期四炉二塔。本工程为北京清新环境技术股份有限公司EPC总包工程，动力一期脱硫装置已于2016年6月底投产试运行，动力二期脱硫装置已于2016年8月底投产试运行。4.2试验内容及脱硫脱硝系统性能保证值4.2.1燃气锅炉脱硝性能考核试验1×130t/h燃气锅炉岛脱硝装置性能考核试验的考核项目：（注：以下NOx含量均为标准状态，6％含氧量，干基状态下的数值，应对照燃料、工艺和环保要求明确脱硝工程装置性能的主要保证值。）4.2.1.1NOx脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率在下列条件下，对NOx脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率同时进行考核。（1）燃气锅炉30%BMCR-110%BMCR负荷；（2）燃气锅炉烟气NOx≤430mg/Nm3（标况、干态、6%O2）即烟气脱硝装置按照入口NOx含量≤430mg/Nm3设计，脱硝系统出口NOX排放浓度不大于50mg/Nm3（标态、干基，6%O2）设计；（3）脱硝系统入口烟气含尘量不大于15g/Nm3(干基，6％含氧量)；（4）NH3/NOx摩尔比不超过保证值0.9时。上述其它条件不变，当烟气中NOx≤430mg/Nm3，脱硝效率为：88.4%。脱硝装置在性能考核试验时，脱硝装置出口烟气中NOx含量小于50mg/Nm3，氨的逃逸率不大于2.5mg/Nm3(上限为最低性能保证值），SO2/SO3转化率小于或等于1%（上限为最低性能保证值），系统漏风率小于0.3%。4.2.1.2压力损失（1）从脱硝系统入口到出口之间的系统压力损失在性能考核试验时不大于760Pa（设计燃料，110%BMCR工况，不考虑附加催化剂层投运后增加的阻力）；（2）从脱硝工程入口到出口之间的系统压力损失不大于980Pa（设计燃料，110%BMCR工况，并考虑附加催化剂层投运后增加的阻力）；（3）化学寿命期内，对于SCR反应器内的每一层催化剂，压力损失应保证增幅不超过20%。脱硝装