Руководящий документ РД 153-34.0-02.308-98 Методика контрольных испытаний золоулавливающих установок тепловых электростанций и котельных.
РД 153-34.0-02.308-98
МЕТОДИКА
КОНТРОЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЗОЛОУЛАВЛИВАЮЩИХ УСТАНОВОК
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И КОТЕЛЬНЫХ
Срок действия 01.11.98
по 01.11.03*
РАЗРАБОТАНА: АО "Уралтехэнерго", АО "Фирма ОРГРЭС"
Исполнители: Бейльман В.И. (Уралтехэнерго)
Орлов А.В., Поволоцкий Ю.Б. (ОРГРЭС)
СОГЛАСОВАНА: АО "НИИОГАЗ". Письмо от 26.03.98 N 109/21.
УТВЕРЖДЕНА: РАО "ЕЭС России" 28.10.98. Первый заместитель Начальника Департамента стратегии развития и научно-технической политики А.П.Берсенев.
Настоящая Методика распространяется на золоулавливающие установки котлов тепловых электрических станций и котельных* - сухие инерционные и мокрые аппараты, электрофильтры, тканевые фильтры, а также на многоступенчатые установки, состоящие из различных комбинаций аппаратов.
_____________________
* Далее в тексте - ТЭС.
Методика предназначена для персонала ТЭС, работающих на твердом топливе, а также наладочных и других организаций, занимающихся контролем работы золоулавливающих установок и определением количества золы, выбрасываемой с дымовыми газами в атмосферу.
Методика составлена в соответствии с "Руководством по контролю источников загрязнения атмосферы ОНД-90" (С.-П., ДНТП, 1992).
С выходом настоящей Методики отменяется "Методика определения степени очистки дымовых газов в золоулавливающих установках (экспресс-метод)" (М: СПО Союзтехэнерго, 1989).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящая методика применяется для испытаний золоулавливающих установок (ЗУУ), проводимых с целью эксплуатационного контроля эффективности их работы и инструментального определения максимальных и годовых выбросов золы в соответствии с "Правилами организации контроля выбросов в атмосферу на тепловых электростанциях и в котельных. РД 34.02.306-97" (М.: CПO ОРГРЭС, 1998).
1.2. Настоящая методика разработана на основе "Методики испытаний золоулавливающих установок тепловых электростанций и котельных. РД 34.27.301-91" (М.: CПО ОРГРЭС, 1991) и "Методики определения степени очистки дымовых газов в золоулавливающих установках (экспресс-метод)" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1989).
1.3. Контрольные испытания должны проводиться на максимальной эксплуатационной нагрузке котла при неизменном газовоздушном режиме его работы, установленном режимной картой.
Колебания нагрузки котла не должны превышать ±6% при его паропроизводительности до 200 т/ч и ±3% при паропроизводительности свыше 200 т/ч согласно РД 34.11.321-88 "Нормы точности измерений технологических параметров тепловых электростанций".
1.4. При контрольных испытаниях золоулавливающих установок тепловых электростанций и котельных наряду с настоящей методикой могут быть использованы:
- "Методы определения запыленности газовых потоков. Оборудование газоочистное и пылеулавливающее. ГОСТ Р 50820-95";
- "Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения. Охрана природы. Атмосфера. ГОСТ 17.2.4.06-90";
- "Методы определения давления и температуры газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения. Охрана природы. Атмосфера. ГОСТ 17.2.4.07-90".
2. ОБЪЕМ ИСПЫТАНИЙ
При контрольных испытаниях определяются не менее трех раз следующие показатели золоулавливающей установки:
2.1. Общая степень очистки дымовых газов от золы.
2.2. Массовый расход золы, содержащейся в дымовых газах, до и после золоулавливающей установки.
2.3. Массовая концентрация золы в дымовых газах до и после их очистки.
2.4. Объемный расход дымовых газов до и после золоулавливающей установки.
2.5. Аэродинамическое сопротивление золоулавливающей установки.
2.6. Присосы воздуха в золоулавливающую установку.
Продолжительность измерения массового расхода золы - не менее 1,5 ч. Перечень, а также допустимые погрешности измерения параметров приведены в таблице.
Перечень определяемых параметров
при контрольных испытаниях золоулавливающих установок
и допустимые погрешности их измерения
|
|
|
|
Наименование физических величин и единицы их измерения | Абсолютная погрешность | Относительная погрешность, % | Нормативно-технический документ |
1 | 2 | 3 | 4 |
Степень очистки дымовых газов (доли единиц) на уровне: |
|
|
|
0,90 | ±0,025 | - |
|
0,95 | ±0,013 | - |
|
0,98 | ±0,005 | - |
|
0,99 | ±0,003 | - |
|
Массовый расход золы, содержащейся в дымовых газах до и после золоулавливающей установки, г/с | - | ±23 | |
Массовая концентрация золы в дымовых газах, при норм. условиях г/нм | - | ±25 | То же |
Объемный расход дымовых газов при рабочих и нормальных условиях м /ч (нм /ч) | - | ±10 | То же |
Температура уходящих газов, °С | ±4,0 | - | РД 34.11.321-88 |
Температура дымовых газов до и после золоулавливающей установки, °С | ±4,0 | - | То же |
Полное давление газов до и после золоулавливающей установки, Па | ±40 | - |
|
Аэродинамическое сопротивление золоулавливающей установки, Па | ±60 | - |
|
Давление воды, подаваемой на орошение мокрых золоулавливающих установок, МПа | - | ±5,0 |
|
Температура воды, подаваемой на орошение мокрых золоулавливающих установок и температура золовой пульпы, °С | ±2,0 | - |
|
Рабочая теплота сгорания топлива, кДж/кг | ±85 | - | РД 34.11.321-88 |
Рабочая зольность топлива, % | ±0,5 | - | ГОСТ 11022-75 |
Рабочая влажность топлива, % | ±0,3 | - | |
Коэффициент избытка воздуха до и после золоулавливающей установки |
| ±3,5 | МТ 701.000.012-86 |
Сила тока короны полей электрофильтра, мА | ±10 | - |
|
Напряжение короны полей электрофильтра, кВ | ±5 | - |
|
Примечание: Допустимые погрешности измерения не указанных в таблице физических величин принимают по РД 34.11.321-88 "Нормы точности измерения технологических параметров тепловых электростанций".
3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
3.1. Работа проводится персоналом, прошедшим обучение и проверку знаний "Правил техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. РД 34.03.201.97 (М., 1997)" и имеющих запись в удостоверении о проверке знаний.
3.2. Эксплуатация электроприборов, используемых при измерениях, должна производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.019-79.
3.3. Расположение и организация рабочих мест должны соответствовать ГОСТ 12.2.032-78 и ГОСТ 12.2.033-78.
3.4. Леса, подмости и другие приспособления, применяемые для измерения на высоте, должны соответствовать требованиям СНиП III-4-80, ГОСТ 26887-86, ГОСТ 27321-87, ГОСТ 24258-88.
3.5. При измерениях за электрофильтром штанга пылезаборного зонда, пневмометрическая трубка и металлический чехол термопары должны заземляться для защиты персонала от воздействия статического электричества.
4. ВЫБОР МЕСТ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Точки для измерения массового расхода золы, содержащейся в дымовых газах, и динамического давления дымовых газов должны располагаться на прямых вертикальных или наклонных участках газоходов постоянного сечения длиной не менее 3-х эквивалентных диаметров по ходу газов до сечения, в котором производятся измерения, и не менее одного эквивалентного диаметра после этого сечения (ГОСТ 17.2.4.06-90. Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения). Измерительное сечение должно быть удалено от мест присосов воздуха.
4.2. Точки для измерения температуры дымовых газов и их статического давления должны располагаться в непосредственной близости от измерительного сечения, в котором производятся измерения запыленности и динамического давления газов, но с таким расчетом, чтобы они не оказывали друг на друга влияния.
4.3. Использование для измерения расхода газов пневмометрической трубки Прандтля допускается при скорости газов в измерительном сечении не менее 4 м/с.
4.4. В сложных компоновочных условиях, когда затруднительно выделить измерительный участок длиной 4 эквивалентных диаметра, следует руководствоваться рекомендациями, приведенными в разд.2.3. "Методики испытаний золоулавливающих установок на тепловых электростанциях. РД 34.27.301-91 (М.: СПО ОРГРЭС, 1991.)". Измерительное сечение может быть выбрано и за дымососом золоулавливающей установкой при соблюдении вышеуказанных условий.
4.5. Все средства измерения (СИ), применяемые при испытаниях, должны быть поверены и иметь действующее клеймо или документ, подтверждающий прохождение поверки или аттестации. Тип СИ выбирается исходя из допустимой погрешности измерений, приведенной в таблице.
Перечень СИ, необходимых при испытаниях золоулавливающих установок, приведен в приложении 1.
Кроме этих СИ могут быть использованы СИ, указанные в "Методике выполнения измерений массовых выбросов с использованием автоматических, полуавтоматических и экспрессных газоанализаторов" (ВИИИМ, С.-П., 1994), в "Перечне средств измерений" (ВНИИМ. С.-П., 1994) и др.
В приложении 2 приведен перечень нестандартизованных приспособлений, используемых при испытаниях, а в приложении 3 - перечень материалов, необходимых для этих испытаний.
5. ТАРИРОВКА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ
5. 4. При длине измерительного участка не менее 4-х эквивалентных диаметров определяют коэффициент поля скоростей, для чего измерительное сечение разбивают на ряд равновеликих элементарных площадок, в центре которых измеряют динамическое давление.
.
5.5. Тарировку измерительных сечений золоулавливающей установки по температуре и динамическому давлению выполняют, как правило, один раз - после ввода ее в эксплуатацию (если не меняется состав сжигаемого топлива, конструкция котла или ЗУУ).
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ
В ЗОЛОУЛАВЛИВАЮЩИХ УСТАНОВКАХ
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВЫХ РАСХОДОВ ЗОЛЫ
7.1. Массовый расход золы, содержащейся в дымовых газах, после золоулавливающей установки определяют с помощью пылезаборных зондов различных типов, представленных в "Методике испытаний золоулавливающих установок тепловых электростанций и котельных. РД 34.27.301-91 (М.: СПО ОРГРЭС, 1991)". Допускаются к применению другие зонды, прошедшие метрологическую аттестацию.
7.2. Площадь измерительного сечения газохода разбивают на равновеликие элементарные площадки (см. раздел 5) и ведут изокинетический отбор золы во всех намеченных точках, расположенных в центрах элементарных площадок. Время отсоса в каждой точке должно быть одинаковым и не менее 0,5 мин.
7.3. До начала измерения пустой фильтр зонда перед его взвешиванием выдерживают в эксикаторе с плавленным хлористым кальцием в течение не менее 2 ч или высушивают в сушильном шкафу при температуре 100 °С в течение 20-30 мин и после охлаждения фильтра в эксикаторе до комнатной температуры взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г.
7.4. Масса золы, отобранной во всех точках сечения газохода в течение одного измерения (опыта), должна быть не менее 0,1 массы чистого фильтра. После окончания отбора фильтрующий элемент вынимают из зонда, высушивают при температуре не менее 100 °С в течение часа, помещают в эксикатор и охлаждают до комнатной температуры. Взвешивание фильтра с золой выполняют с вышеуказанной точностью.
Числовое значение аэродинамического коэффициента зонда принимают по его аттестат
у.
7.6. Одновременно с отбором проб газа для определения его запыленности в данном сечении измеряют динамическое и статическое давление газа и его температуру.
для котлов с твердым шлакоудалением - 0,9±0,05;
для котлов с жидким шлакоудалением - 0,75±0,05;
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЗОЛЫ В ДЫМОВЫХ ГАЗАХ
Массовая концентрация золы в дымовых газах может быть определена также по методикам, указанным в "Перечне методик измерений концентрации загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий, допущенных к применению" (ВНИИМ, С.-П., 1994).
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОГО РАСХОДА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ
для угля и фрезторфа:
для сланцев:
Среднюю скорость газов в измерительном сечении вычисляют по формуле:
Если измерение динамического давления производят в течение опыта в одной контрольной точке измерительного сечения, то среднюю скорость газов вычисляют по формуле:
9.3. Объемный расход газов перед или за золоулавливающей установкой приводят к нормальным условиям с помощью уравнения:
10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
ЗОЛОУЛАВЛИВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ
Для приближенных расчетов значение аэродинамического сопротивления золоулавливающей установки вычисляют по формуле:
11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИСОСОВ ВОЗДУХА В ЗОЛОУЛАВЛИВАЮЩУЮ УСТАНОВКУ
Среднее фактическое содержание трехатомных газов вычисляют по формуле:
Среднее содержание кислорода в дымовых газах вычисляют по формуле:
Для приближенных расчетов средних значений коэффициентов избытка воздуха перед или, соответственно, за золоулавливающей установкой допустима формула:
Среднее значение присосов воздуха в золоулавливающую установку вычисляют по формуле:
12. ИЗМЕРЕНИЕ ДРУГИХ ПАРАМЕТРОВ
12.1. При контрольных испытаниях дополнительно измеряют по штатным приборам:
- паропроизводительность котла;
- массовый расход пара промперегрева;
- давление и температуру перегретого пара до и после промперегрева;
- массовый расход, давление и температуру пара, подаваемого на хозяйственные нужды;
- массовый расход, давление и температуру питательной воды;
- температуру уходящих газов:
- температуру холодного воздуха;
- барометрическое давление;
- расход и давление воды, подаваемой на орошение труб Вентури и других аппаратов мокрых золоулавливающих установок;
- ток короны полей электрофильтров;
- напряжение на электродах полей электрофильтров.
Показания приборов регистрируются во время пылегазовых измерений через каждые 10-15 мин.
12.2. Низшая рабочая теплота сгорания, рабочие зольность и влажность топлива определяются на основании анализа соответствующих проб, отбираемых во время пылегазовых измерений через каждые 20 мин из течек питателей или бункеров сырого топлива. Отбор и разделку проб топлива ведут в соответствии с ОСТ 108.03.132-80.
12.3. Температуру дымовых газов в газоходах измеряют с помощью термоэлектрических преобразователей (термопар) типа ТХК (ГОСТ 3044-84), ТХА (ТУ 25.02.1133), термометров сопротивления типа ТСМ (ГОСТ 6651-84), ТСП (ТУ 25.02.2207.16-78) и термометров типа ТЛ-2 (ГОСТ 215-73) с соответствующим пределом измерения.
Класс точности вторичных измерительных приборов - не ниже 1.5.
12.4. Динамическое давление дымовых газов измеряют пневмометрическими трубками в комплекте с микроманометром типа ММН-240 (ГОСТ 11161-084*).
Статическое давление (разрежение в газоходе измеряют с помощью U-образного мановакууметра (ГОСТ 9933-75Е).
В целях уменьшения погрешности измерений, пределы измерений вторичных приборов выбирают так, чтобы их показания находились во второй половине шкалы прибора.
13. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ОЦЕНКА
ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
13.1. При прямых измерениях с многократными наблюдениями обработку результатов наблюдений и оценку погрешности измерений производят согласно ГОСТ 8.207-76 и МИ 1552-87 в следующей последовательности:
13.1.1. Проверяют наличие анормальных результатов наблюдения в соответствии с СТ СЭВ 545-77 и исключают их;
13.1.2. Оценивают среднее квадратическое абсолютное отклонение результата измерения;
13.1.4. Определяют границы погрешности результата измерения.
Полученные значения погрешностей сравнивают со значениями допустимых погрешностей, приведенных в таблице настоящей методики.
Приложение 1
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ЗОЛОУЛАВЛИВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ
1. Пылезаборный зонд с сальником;
2. Пневмометрическая трубка с сальником;
3. Микроманометры жидкостные типа ММН-240;
4. Мановакууметры U-образные;
5. Пружинные мановакууметры;
6. Термометры типа ТЛ-2;
7. Преобразователи термоэлектрические типа ТХК или ТХА;
8. Термопреобразователи сопротивления типа ТСМ или ТСП;
9. Потенциометр постоянного тока типа ПП-1, ПП-2 и ПП-63;
10. Мост постоянного тока типа МО-62;
11. Пирометрические милливольтметры типов М-64, МВУ-6, МР-64, Ш4500, Ш4501, Щ69003 и др. по ГОСТ 13881;
12. Автоматические электронные потенциометры типов КСР, КСУ, КСМ и др. по ГОСТ 7164;
13. Газоанализаторы типа ГХМ-ЗМ;
14. Секундомер типа СОП пр2а-3;
15. Весы аналитические типа АДВ-200М;
16. Рулетка измерительная;
17. Штангенциркуль.
Приложение 2
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ЗОЛОУЛАВЛИВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ
1. Баки для отбора проб топлива и шлака;
2. Совок для отбора проб топлива;
3. Эжектор паровой или воздушный;
4. Переключатели 12-ти точечные типа ПМТ;
5. Зажимы винтовые;
6. Демпферные сосуды;
7. Тройники;
8. Вентиль газовый Ду 1/2 или 3/4 дюйма;
9. Газозаборные трубки;
10. Эксикатор (ГОСТ 25336-82Е);
12. Фонарик переносной.
Приложение 3
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ МАТЕРИАЛОВ
ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ЗОЛОУЛАВЛИВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ
1. Термоэлектродный провод (ГОСТ 24335-80);
2. Провод электрический двужильный;
3. Резиновые трубки диаметром 10-12, 6-8 и 4 мм;
4. Шланг прорезиненный диаметром 20-25 мм;
5. Бета-сукно N 2, ТУ 16К71-016-88;
6. Калий едкий (ГОСТ 9285-78);
7. Пирогалол А, ТУ 6-09-5319-86;
8. Метилоранж;
9. Этиловый спирт (ГОСТ 17299-78);
10. Вакуумная смазка;
11. Технический вазелин (ГОСТ 5774-76);
12. Полиэтиленовые мешочки;
13. Лента ПХВ (изоляционная);
14. Вода дистиллированная (ГОСТ 6709-72).