机组脱硫性能试验报告绝密概要.docx

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机组脱硫性能试验报告绝密概要

归档号

************

密级

内部

专业代号

***

目录号

**

****发电有限公司*期机组

烟气脱硫工程性能试验报告

********************

二OO*年十二月

参加工作单位：

***************

工作人员：

***********************************

技术负责人：

**

工作时间：

200*年11月10日至200*年12月10日

编写：

审核：

批准：

1前言

*****发电有限公司*期机组（2×670MW）烟气脱硫工程由山东**环保工程有限公司总承包建设，脱硫装置采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。

受****发电有限公司的委托，***************负责*期机组烟气脱硫工程的性能试验，检验烟气脱硫系统性能保证值及技术参数是否能够满足《********发电有限公司*期（2×670MW）机组脱硫岛总承包技术协议》等文件的要求。

在****发电有限公司的大力配合下，***************于2008年11月顺利完成了两台机组烟气脱硫装置的性能试验。

2试验引用资料及标准

《****发电有限公司*期（2×670MW）机组脱硫岛总承包技术协议》

《****发电有限公司*期（2×670MW）机组脱硫运行规程》

DL/T986-2005《湿法烟气脱硫工艺性能检测技术规范》

DL/T998-2006《石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范》

HJ/T179-2005《火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰-石膏法》

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

DL/T414-2004《火电厂环境监测技术规范》

《火电机组启动验收性能试验导则》（原电力工业部）（1998年）

GBZ1－2002《工业企业设计卫生标准》

GBZ/T189.8-2007《工作场所物理因素测量第8部分：

噪声》

GBZ2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：

化学有害因素》

GBZ/T192.2-2007《工作场所空气中粉尘测定第2部分：

呼吸性粉尘浓度》

GBZ159-2004《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》

GB/T17061-1997《作业场所空气采样仪器的技术规范》

GB/T5484－2000《石膏化学分析方法》

GB/T5726-2000《建材用石灰石化学分析方法》

DB37/664-2007《火电厂大气污染物排放标准（山东省）》

3脱硫工程概况及设计参数、保证值

3.1脱硫系统概况

*****发电有限公司*期工程扩建2×670MW凝汽式汽轮发电机组配2×2102t/h燃煤锅炉，同期配套建设2套湿式石灰石-石膏法烟气脱硫装置，脱硫效率不低于95%。

脱硫系统采用一炉一塔制，分别设置一座吸收塔（包括配套系统），相应配套脱硫增压风机、GGH烟气换热器、引接烟道等，公用部分主要包括吸收剂（石灰石浆液）制备系统、事故浆液系统、脱硫电控楼、石膏浆液真空皮带脱水系统、工艺水系统及气源、水源等引接系统。

SO2吸收系统是脱硫装置的核心系统，待处理的烟气进入吸收塔与喷淋的石灰石浆液接触，去除烟气中的SO2。

在吸收塔后部设有除雾器，除去出口烟气中的雾滴；吸收塔浆液循环泵为吸收塔提供大流量的吸收剂，保证气液两相充分接触，提高SO2的吸收效率。

生成石膏的过程中采取强制氧化，设置氧化风机将浆液中未氧化的HSO3-和SO32-氧化成SO42-。

在氧化浆池内设有搅拌设施，以保证混合均匀，防止浆液沉淀；氧化后生成的石膏通过吸收塔排浆泵排出，进入后续的石膏脱水系统。

烟气系统将未脱硫的烟气引入脱硫装置，将脱硫后的洁净烟气送入烟囱。

进入脱硫装置的烟气通过FGD入口的增压风机实现流量控制。

从吸收塔出来的脱硫烟气经GGH烟气换热器加热后,设计工况下烟气在烟囱入口处的温度≥80℃，然后从烟囱排放。

烟气系统的压降通过脱硫增压风机克服。

石灰石原料通过输送系统，进入湿式球磨机进行磨制，成品石灰石浆液进入石灰石浆液箱，经石灰石浆液泵送入吸收塔进行化学反应，脱除烟气中的二氧化硫。

来自吸收塔的石膏浆液由吸收塔排浆泵进入石膏旋流器，浓缩后的浆液再经过真空皮带脱水机脱水，脱水的同时对石膏进行冲洗，以满足石膏综合利用的品质要求，脱水后石膏含水量小于10%（wt），进入石膏库暂存，随后用装载车装车后运走。

3.2脱硫系统设计参数

3.2.1锅炉及其辅机参数

*****发电有限公司*期机组锅炉及其辅机参数见表3-1。

表3-1锅炉及其辅机参数

设备名称

参数名称

单位

数据

锅炉

型式

-

超临界一次中间再热

最大连续蒸发量

t/h

2102

台数

台

2

锅炉排烟温度

℃

120

锅炉实际耗煤量（每台炉）

t/h

设计煤275.3

校核煤289.2

除尘器

数量（每台炉）

个

2

型式

-

静电除尘器

除尘效率

%

≥99.7

引风机出口粉尘浓度（O2=6%,干态）

mg/Nm3

120（最大200）

引风机

型式

-

静叶可调轴流式

数量（每台炉）

个

2

出口风量（每台炉）

Nm3/s

642.87

风压

Pa

0

烟囱

高度

m

210

出口内径

m

10.4

型式

-

钢筋混凝土单套筒

3.2.2FGD设计煤质

FGD设计煤质采用锅炉燃用的校核煤质。

*期工程锅炉的燃煤为晋中地区贫煤。

每台炉设计煤质耗煤量275.3吨／小时，校核煤种耗煤量289.2吨／小时。

锅炉启动点火、低负荷助燃用燃油采用0号轻柴油，油枪采用蒸汽雾化方式，锅炉不投油最低稳燃负荷不超过40％BMCR。

煤质分析数据见表3-2。

表3-2FGD设计煤质

分析项目

单位

煤质（锅炉用校核媒质）

低位发热量

Qnet，ar

J/g

20970

全水分

Mt

%

7.4

（空气干燥基）水分

Mad

%

1.21

（干燥无灰基）挥发分

Vdaf

%

14.92

（收到基）灰分

Aar

%

31.22

（收到基）固定碳

Car

%

52.46

（收到基）氢

Har

%

2.69

（收到基）氧

Oar

%

3.62

（收到基）氮

Nar

%

1.11

（收到基）硫

St，ar

%

1.5

哈氏可磨指数

HGI

-

72

变形温度

DT

℃

1300

软化温度

ST

℃

1350

流动温度

FT

℃

1400

二氧化硅

SiO2

%

42.19

三氧化二铝

Al2O3

%

32.15

三氧化二铁

Fe2O3

%

13.02

氧化钙

CaO

%

4.37

氧化镁

MgO

%

2.15

氧化钠+氧化钾

Na2O+K2O

%

2.56

二氧化钛

TiO2

%

0.88

三氧化硫

SO3

%

1.74

3.2.3FGD入口烟气参数

****发电有限公司*期机组FGD入口烟气参数见表3-3、表3-4。

表3-3FGD入口烟气参数

项目

单位

数据（干基）

数据（湿基）

锅炉BMCR工况烟气成分（标准状态，实际O2）

CO2

Vol%

12.93

12.11

O2

Vol%

6.62

6.20

N2

Vol%

80.33

75.22

SO2

Vol%

0.1248

0.1169

H2O

Vol%

/

6.36

锅炉BMCR工况烟气参数

FGD入口烟气量

Nm3/s

605.1

标态，干基实际含氧量

Nm3/s

646.2

标态，湿基实际含氧量

Nm3/s

583.9

标态，干基6％O2

Nm3/s

624.7

标态，湿基6%O2

引风机出口烟气温度

℃

116

正常值

120

烟气通流能力设计温度

160

FGD停运的最低温度

引风机出口烟气压力

Pa

0

BMCR工况

表3-4锅炉BMCR工况烟气中污染物成分（标准状态，干基，6%O2）

项目

单位

设计煤种

SO2

mg/Nm3

3677

烟尘浓度（FGD入口）

mg/Nm3

120（最大200）

3.2.4石灰石设计参数

*****发电有限公司*期机组FGD石灰石设计参数见表3-5。

表3-5石灰石设计参数

名称

单位

数据

CaO

%

50.01

MgO

%

1.20

SiO2

%

5.54

CaCO3

%

89.22

Fe2O3

%

0.48

Al2O3

%

1.46

K2O

%

0.43

Na2O

%

0.18

Cl

%

0.02

S

%

0.018

3.3脱硫系统性能保证值

1.FGD脱硫效率保证

在FGD设计煤质时，脱硫效率≥95％，FGD出口SO2浓度满足环保标准。

2.FGD出口烟尘保证

FGD出口烟尘浓度≯50mg/Nm3，满足环保标准。

3.FGD出口温度保证

设计工况下脱硫系统出口净烟气温度保证≥80℃。

4.石灰石耗量、水耗量、电消耗量保证

设计工况下（FGD设计煤质、设计石灰石品质、锅炉BMCR工况），FGD装置连续运行14天的石灰石消耗量平均值不大于2×14t/h；水消耗量平均值不大于2×115t/h（工艺水耗量≯2×95t/h，工业水耗量≯2×20t/h）；电消耗量平均值不超过19980kVA（两套FGD及公用系统）；Ca/S平均值1.03。

5.石膏品质保证

自由水分低于10%Wt；

CaSO4·2H2O含量高于90%Wt；

CaCO3＜3%（以无游离水分的石膏作为基准）；

CaSO3·1/2H2O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）。

6.粉尘保证

从各种不同的设备中生产性粉尘对环境的排放浓度总尘不超过8mg/m3，呼尘不超过4mg/m3。

7.石灰石粉细度保证

保证湿磨机出口石灰石粉细度不超过44um。

8.噪声保证

控制室、电子室≤55dB（A）

4性能试验分工

*****发电有限公司*期机组脱硫装置的性能试验分工如下：

***************负责试验措施的编写、试验仪器的准备、现场试验及试验报告的编写。

*****发电有限公司负责联系机组负荷调度、脱硫装置的运行调整、现场协调及配合***************进行试验。

5性能试验条件

●锅炉负荷满足试验要求。

●烟气旁路挡板门关闭。

●燃用煤种接近设计煤种。

●静电除尘器运行正常。

●除灰输送系统运行正常。

●脱硫系统运行正常：

✧石灰石浆液符合设计要求；

✧FGD主要设备稳定运行；

✧FGD主要参数稳定；

✧DCS主要监测仪表正常。

******发电有限公司*期机组脱硫性能试验期间机组运行正常，FGD整套系统运行正常，静电除尘器运行正常，除灰输送系统运行正常。

6性能试验项目

******发电有限公司*期机组脱硫性能试验项目如下：

·脱硫装置处理烟气量；

·原、净烟气中SO2浓度及其脱除效率；

·原、净烟气中HCl、HF、SO3的浓度及其脱除效率；

·脱硫装置的进、出口的烟尘浓度及其脱除效率；

·脱硫装置净烟道出口烟气温度；

·脱硫装置运行压降；

·脱硫装置的电耗量；

·脱硫装置的水耗量；

·石膏质量保证；

·石灰石品质及浆液粒径分布试验；

·脱硫装置的石灰石耗量；

·设备及作业场所噪声；

·作业场所粉尘浓度。

7主要试验仪器

脱硫性能试验使用的主要仪器如下：

·DX-4000傅立叶红外高精度多组份烟气分析仪1套；

·KM9106烟气成份综合分析仪1台；

·KM940烟气成份分析仪2台；

·winner2000型激光粒度分析仪1台；

·电子压力表2台；

·B&K2238精密积分声级计1台；

·TH-880Ⅳ型等速烟尘采样仪2台；

·等速取样枪（带有毕托管及热电偶）2支；

·标准皮托管4支；

·万分之一电子天平台1台；

·十万分之一电子天平台1台；

·粉尘采样器10台；

·便携式pH计1台；

·自动电位滴定仪1台；

·卤素水份测定仪1台；

·鼓风干燥箱1台。

所有用于试验的测试仪器均在国家法定计量检测单位的检定有效期内。

仪器检定证书号及有效期见附件1。

8试验过程及试验结果

8.1试验工况安排及测点设置

*******发电有限公司*期机组脱硫装置性能试验根据试验期间电厂负荷情况，试验工况安排见表8.1-1。

机组负荷曲线见附件2，采样位置及测点设置见附件3。

表8.1-1脱硫性能试验工况

测试日期

机组名称

测试时段

测试时负荷（MW）

2008.11.12

#3

8:

00～18:

00

400

#4

8:

00～18:

00

600

2008.11.13

#3

8:

00～18:

00

450

#4

8:

00～18:

00

600

2008.11.14

#3

8:

00～18:

00

450

#4

8:

00～18:

00

470

2008.11.15

#3

8:

00～18:

00

450

#4

8:

00～18:

00

470

8.2脱硫装置性能试验

8.2.1脱硫系统处理烟气量试验

8.2.1.1测试项目

烟气含氧量、含湿量；

工况烟气量（湿态，实际O2）；

脱硫系统处理烟气量（标态、干态、6%O2）。

8.2.1.2试验方法

试验期间，用标定过的毕托管、电子压力表和热电偶，采用网格法测量净烟气烟道各测点的烟气动压、静压和温度，用氧量表测量烟气含氧量，用烟气分析仪测量烟气含湿量，计算烟气流量（标态、干态、6%O2），得到脱硫系统处理烟气量。

8.2.1.3测试仪器

毕托管、电子压力表、热电偶、KM9106烟气成份综合分析仪、DX-4000型傅立叶红外高精度多组份烟气分析仪

8.2.1.4试验时间及地点

#3机组：

2008.11.14-15，净烟气水平烟道的试验测点。

#4机组：

2008.11.12-13，净烟气水平烟道的试验测点。

8.2.1.5试验结果

脱硫系统处理烟气量试验结果见表8.2.1-1、表8.2.1-2。

表8.2.1-1#3机组FGD处理烟气量试验结果

测试日期

11月14日

11月15日

测试时段

9:

00-18:

00

9:

00-18:

00

机组负荷（MW）

450

450

净烟气O2浓度（%）

6.6

6.8

烟气含湿量（%）

8.6

8.7

工况烟气量（湿态，实际O2）

1649977

1636355

净烟气流量（标态、干态）（m3/h）

1508079

1493992

净烟气流量（标态、干态、6%O2）（m3/h）

1447351

1413778

脱硫处理烟气量（标态、干态、6%O2）（m3/h）

1447351

1413778

表8.2.1-2#4机组FGD处理烟气量试验结果

测试日期

11月12日

11月13日

测试时段

9:

00-18:

00

9:

00-18:

00

机组负荷（MW）

600

600

净烟气O2浓度（%）

6.5

6.2

烟气含湿量（%）

8.8

8.7

工况烟气量（湿态，实际O2）

2371611

2320098

净烟气流量（标态、干态）（m3/h）

2162910

2118249

净烟气流量（标态、干态、6%O2）（m3/h）

2090329

2089817

脱硫处理烟气量（标态、干态、6%O2）（m3/h）

2090329

2089817

8.2.2净烟气中SO2浓度及其脱除效率试验

8.2.2.1测试项目

原、净烟气中SO2、O2的浓度

FGD脱硫效率及净烟气SO2浓度（标态、干态、6%O2）

8.2.2.2试验方法

测试原净烟气中SO2和O2的浓度，按下式计算脱硫效率。

η=（CSO2入口-CSO2出口）/CSO2入口×100%

CSO2入口——折算到标准状态、6%O2下的原烟气中二氧化硫浓度；

CSO2出口——折算到标准状态、6%O2下的净烟气中二氧化硫浓度。

8.2.2.3测试仪器

DX-4000型傅立叶红外高精度多组份烟气分析仪；

KM9106烟气成份综合分析仪；

KM940烟气成份分析仪。

8.2.2.4测试位置

增压风机出口、净烟气烟道的试验测点。

8.2.2.5试验时间及过程

#3机组：

2008.11.14-15；

#4机组：

2008.11.12-13。

试验期间对FGD的原、净烟气中SO2浓度进行了全工况时段测试，分别得到原、净烟气SO2浓度均值（标态、干态、6%O2），计算得到FGD脱硫装置脱硫效率。

8.2.2.6试验结果

测试结果见表8.2.2-1、表8.2.2-2。

表8.2.2-1#3机组FGD脱硫效率试验结果

测试日期

2008.11.14

2008.11.15

测试时段

9:

00-18:

00

9:

00-18:

00

机组负荷（MW）

450

450

脱硫系统处理烟气量（标态、干态、6%O2）（m3/h）

1447351

1413778

原烟气O2浓度（%）

5.8

5.9

原烟气SO2浓度（标态、干态）（mg/m3）

3715

3529

原烟气SO2浓度（标态、干态、6%O2）（mg/m3）

3666

3506

净烟气O2浓度（%）

6.6

6.8

净烟气SO2浓度（标态、干态）（mg/m3）

143

132

净烟气SO2浓度（标态、干态、6%O2）（mg/m3）

149

139

SO2排放量（kg/h）

215.7

196.5

SO2脱除量（kg/h）

5090.2

4759.7

测试工况脱硫率（%）

95.94

96.03

净烟气SO2浓度均值（标态、干态、6%O2）（mg/m3）

144

表8.2.2-2#4机组FGD脱硫效率试验结果

测试日期

11月12日

11月13日

测试时段

9:

00-18:

00

9:

00-18:

00

机组负荷（MW）

600

600

脱硫系统处理烟气量（标态、干态、6%O2）（m3/h）

2090329

2089817

原烟气O2浓度（%）

5.4

5.2

原烟气SO2浓度（标态、干态）（mg/m3）

4636

3947

原烟气SO2浓度（标态、干态、6%O2）（mg/m3）

4457

3746

净烟气O2浓度（%）

6.5

6.2

净烟气SO2浓度（标态、干态）（mg/m3）

300

180

净烟气SO2浓度（标态、干态、6%O2）（mg/m3）

311

183

SO2排放量（kg/h）

649.5

381.7

SO2脱除量（kg/h）

8666.2

7446.1

测试工况脱硫率（%）

93.03

95.12

净烟气SO2浓度均值（标态、干态、6%O2）（mg/m3）

247

8.2.2.7测试结果修正

由于试验期间机组负荷及入炉煤硫分和设计条件有差别，而脱硫效率保证值基于设计条件，故应对脱硫效率进行修正。

设计工况如下：

BMCR工况，FGD入口烟气量为583.9Nm3/s（标态，干基，6％O2），设计煤种FGD入口SO2浓度为3677mg/Nm3（标态，干基，6%O2）。

脱硫效率与FGD入口烟气流量、FGD入口SO2浓度关系曲线见附件4图1、2。

FGD脱硫效率修正结果见表8.2.2-3、表8.2.2-4。

表8.2.2-3#3机组FGD脱硫效率修正结果

测试日期

2008.11.14

2008.11.15

测试时段

9:

00-18:

00

9:

00-18:

00

机组负荷（MW）

450

450

测试工况脱硫系统处理烟气量（标态、干态、6%O2）（m3/h）

1447351

1413778

测试工况原烟气SO2浓度（标态、干态、6%O2）（mg/m3）

3666

3506

测试工况脱硫效率（%）

95.94

96.03

测试工况FGD入口烟气量条件下曲线对应脱硫效率值（%）

95.6

95.6

测试工况FGD入口SO2浓度条件下曲线对应脱硫效率值（%）

95.0

95.3

设计工况下曲线对应脱硫效率值（%）

95.0

95.0

FGD入口烟气量对脱硫效率的修正系数

0.9937

0.9937

FGD入口SO2浓度对脱硫效率的修正系数

1.0000

0.9969

修正到设计工况下的脱硫效率（%）

95.34

95.13

修正后FGD脱硫效率（%）

95.24

表8.2.2-4#4机组FGD脱硫效率修正结果

测试日期

11月12日

11月13日

测试时段

9:

00-18:

00

9:

00-18:

00

机组负荷（MW）

600

600

测试工况脱硫系统处理烟气量（标态、干态、6%O2）（m3/h）

2090329

2089817

测试工况原烟气SO2浓度（标态、干态、6%O2）（mg/m3）

4457

3746

测试工况脱硫效率（%）

93.03

95.12

测试工况FGD入口烟气量条件下曲线对应脱硫效率值（%）

95.1

95.1

测试工况FGD入口SO2浓度条件下曲线对应脱硫效率值（%）

92.2

94.8

设计工况下曲线对应脱硫效率值（%）

95.0

95.0

FGD入口烟气量对脱硫效率的修正系数

0.9989

0.9989

FGD入口SO2浓度对脱硫效率的修正系数

1.0304

1.0002

修正到设计工况下的脱硫效率（%）

95.75

95.03

修正后FGD脱硫效率（%）

95.39

8.2.2.8试验结论

#3、4机组FGD修正到设计工况下的脱硫效率分别为95.24%、95.39%，均达到了性能保证值脱硫效率≥95%的要求。

试验期间#3、4机组FGD出口排放SO2浓度分别为144mg/m3（标态、干态、6%O2）、247mg/m3（标态、干态、6%O2），均满足DB37/664-2007《火电厂大气污染物排放标准（山东省）》中要求的第三时段的火电厂锅炉SO2排放浓度不高于400mg/m3的标准。

8.2.3净烟气中HCl、HF、SO3的浓度及其脱除效率试验

8.2.3.1测试项目

原烟气中HCl、HF、SO3、O2的浓度；

净烟气中HCl、HF、SO3、O2的浓度；

FGD的HCl、HF、SO3脱除率。

8.2.3.2测试时间

#3机组：

2008.11.14-15；

#4机组：

2008.11.12-13。

8.2.3.3测试仪器

傅立叶红外DX-4000型高精度多组份烟气分析仪;

KM9106综合烟气分析仪。

8.2.3.4采样位置

增压风机出口、净烟气烟道的试验测点。

8.2.3.5测试方法

测量原、净烟气中HCl、HF、SO3、O2的浓度，将测试结果折算到6%O2条件下的HCl、HF、SO3浓度,计算HCl、HF、SO3的脱除效率。

8.2.3