燃煤锅炉机组的排放性能测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及火力发电厂锅炉领域，特别是涉及一种燃煤锅炉机组的排放性能测试 方法。
【背景技术】
[0002] 当前大气环境形势十分严峻，经常发生空气重污染现象，雾霾天气日益增多，已 威胁了人们的身体健康。各级政府陆续出台多项政策措施，下大力气治理大气污染，改善 空气质量。国内研究者对火电厂污染物减排进行了大量的现场试验改造和数值模拟工作 [1-11]，为火电厂污染物减排提供了重要的改造技术。2014年国家发改委和国家环保部联 合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》，要求2020年前中东部现役燃 煤发电机组基本达到燃气轮机排放限值。2014年6月，国家发改委下发《关于下达2014年 煤电机组环保改造示范项目的通知》（国能综电力[2014518]号文件），要求广州华润热电 有限公司（以下简称"华润热电")#1机等十三个燃煤机组进行超低排放环保示范改造。同 时，广东省环保厅、发改委提出燃煤电厂主要大气污染物"趋零排放"的目标，广州市政府也 提出按照国家、省对重点地区"燃气轮机大气污染物特别排放限值"的标准对市燃煤电厂进 行"超洁净排放"改造，要求广州华润热电有限公司开展1号机组"超洁净排放"示范工程， 实施"50355"工程（见穗能源办[2014]1号文件），使电厂大气污染物排放浓度达到：氮氧 化物50mg/Nm3以下、二氧化硫35mg/Nm3以下、烟尘5mg/Nm3以下。
[0003] 为使排放符合相关要求，需对燃煤锅组进行"超洁净排放"改造工作，"超洁净排 放"改造主要工作有脱硫增容改造、高频电源改造、湿式电除尘器改造、脱硝空预器改造、脱 硝流场及喷氨优化、脱硝催化剂单元加装、钛复合板烟肉改造、CEMS改造等，同时进行了原 有环保设施的大修，以确保机组大修启机后实现烟气污染物"超洁净排放"。
[0004] 改造后的燃煤锅炉机组结构发生变化，现有燃煤锅炉机组的排放性能测试方法不 适用。
【发明内容】
[0005] 基于此，有必要的针对改造后的燃煤锅炉提供一种燃煤锅炉机组的排放性能测试 方法。
[0006] -种燃煤锅炉机组的排放性能测试方法，包括：
[0007] 在锅炉运行时启动脱硫系统、除尘系统和脱硝系统；
[0008] 分别测量原烟气中、吸收塔出口、烟囱上净烟气中SOjP 0 2的浓度；
[0009] 根据原烟气中、吸收塔出口、烟囱上净烟气中SOjP 0 2的浓度计算脱硫效率；
[0010] 在除尘器出口采样烟气并测量采样前和采样后的滤筒质量；
[0011] 根据采样的烟气体积、采样前和采样后的滤筒质量计算粉尘排放浓度；
[0012] 测量脱硝系统的反应器进口烟气和出口烟气的NO浓度和O2含量；
[0013] 根据反应器进口烟气和出口烟气的NO浓度和O2含量计算脱硝效率。
[0014] 在其中一种实施方式中，所述根据原烟气中、吸收塔出口、烟囱上净烟气中SOjP 〇2的浓度计算脱硫效率的步骤具体包括：
[0015] 将测量的原烟气中、吸收塔出口、烟囱上净烟气中SOjP 02的浓度分别采用对应的 修正系数进行修正得到修正后的原烟气中、吸收塔出口、烟囱上净烟气中SOjP 02的浓度；
[0016] 根据修正后的原烟气中和吸收塔出口的SOjP 0 2的浓度计算塔脱硫效率；
[0017] 根据修正后的原烟气中和烟囱上净烟气中SOjP 0 2的浓度计算总脱硫效率。
[0018] 在其中一种实施方式中，所述修正系数通过以下步骤获取：
[0019] 把带有伴热的取样管插入原烟气中、吸收塔出口、烟囱上净烟气的测点，所述取样 管连接烟气冷却器的入口；所述烟气冷却器的出口分别连接二氧化硫分析仪和氧量测量 仪；
[0020] 采用网格法测得原烟气中、吸收塔出口、烟囱上净烟气中SOjP 0 2的浓度；
[0021] 根据测得的浓度与测量时锅炉的DCS系统表盘上显示的浓度分别计算原烟气中、 吸收塔出口、烟囱上净烟气中SOjP 0 2的修正系数。
[0022] 在其中一种实施方式中，计算所述粉尘排放浓度的公式为：
[0024] 其中，C为粉尘排放浓度，单位为mg/m3;m丨为采样前的滤筒重量，单位为mg ;m 2为 采样后的滤筒重量，单位为mg;
[0026] Vsd为标准状态下的干燥烟气采样体积，单位为L ;V td为实际工况下的干燥烟气采 样体积，单位为L ;B为当地大气压，单位为Pa ;P为流量计前烟气压力，单位为Pa ;t为流量 计前烟气温度，单位为°〇。
[0027] 在其中一种实施方式中，所述测量脱硝系统的反应器进口烟气和出口烟气的NO 浓度和〇2含量的步骤包括：
[0028] 采用网格法，在喷氨前测量脱硝系统的反应器进口的NO和02的浓度；
[0029] 采用网格法，在喷氨后测量脱硝系统的反应器出口的NO和O2的浓度。
[0030] 在其中一种实施方式中，计算脱硝效率的公式为：
[0032] 其中，cN(]x,。为反应器出口的NO浓度；c N(]x, i为反应器进口的NO浓度。
[0033] 在其中一种实施方式中，还包括：
[0034] 在吸收塔出口采集烟气；
[0035] 烟气中的雾滴通过放入冰漕中的冷凝罐冷凝在罐体内，用双蒸水冲洗冷凝罐，测 试冷凝水的质量并分析冷凝水中Mg2+浓度；
[0036] 采集吸收塔中浆液，分析浆液滤液中的Mg2+浓度；
[0037] 根据冷凝水中Mg2+浓度、吸收塔浆液滤液中Mg2+浓度、采集的烟气体积和冷凝水质 量计算烟气中雾滴的浓度，计算公式为：
[0039] 其中，T为烟气中雾滴浓度，单位为mg/Nm3;M i为冷凝水中Mg2+浓度，单位为mg/ml ; M2为吸收塔浆液滤液中Mg2+浓度，单位为mg/ml ;V为采气的烟气量，单位为Nm3, K为冷凝水 质量，单位为mg。
[0040] 采用上述测试方法，测试改造后的燃煤锅炉机组的排放性能方法，主要包括脱硫 效率、粉尘排放浓度和脱硝效率。该测试方法结合燃煤锅炉机组的结构进行测试，测量数据 准确能真实的反应测改造后的燃煤锅炉机组的排放性能。
【附图说明】
[0041] 图1为一种实施方式的燃煤锅炉机组的排放性能测试方法的流程图；
[0042] 图2为一种燃煤锅炉机组的排放性能测试方法的测试点的分布示意图；
[0043] 图3为一种实施方式的计算脱硫效率方法的流程图；
[0044] 图4为一种实施方式的测量脱硝系统的NO浓度和O2含量方法的流程图；
[0045] 图5为一种实施方式的氨逃逸测量采样系统示意图。
【具体实施方式】
[0046] 为配合国家及相关部门的相关规定，达到锅炉排放的要求，需要对燃煤锅炉机组 进行相应的改造。改造主要包括三个部分脱硫系统（FGD)、除尘系统（WESP)和脱硝系统 (SCR)的改造。
[0047] 脱硝系统的改造对脱硝空预器改造，将空预器的换热元件更换为镀搪瓷的耐腐蚀 材料。
[0048] 脱硫系统的改造为采用抬高现有脱硫吸收塔、增加两层喷淋层、改造原吸收塔托 盘、更换脱硫除雾器、加大脱硫辅助系统出力的脱硫增容改造技术方案，在燃用设计煤种 (1. 5%硫分）时，脱硫效率彡98. 89%，出口二氧化硫排放浓度低于50mg/Nm3,在燃用实