生活垃圾焚燒鍋爐能效測試規(guī)程2012-12-25發(fā)布2013-03-31實(shí)施前言 I1適用范圍 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語、符號 1 34.1平衡邊界 34.2熱量平衡圖 34.3鍋爐熱效率的求取法 34.4測試的條件和要求 34.5試驗(yàn)基準(zhǔn)溫度 64.6臭氣影響對燃料低位熱值的修正 64.7滲濾液的熱量 65測量方法 6 75.2主要測試項(xiàng)目 75.3測量和取樣的時(shí)間間隔 75.4垃圾燃料采樣和分析的方法 85.5入爐垃圾量的測定 85.6灰渣份額的確定 85.7石灰石的處理 85.8減量比和熱灼減率 96熱效率計(jì)算 96.1輸入-輸出熱量法 96.2熱損失法 7試驗(yàn)工況偏離設(shè)計(jì)值時(shí)的修正 147.1試驗(yàn)工況偏離設(shè)計(jì)值時(shí)的修正 7.2試驗(yàn)燃料特性偏離設(shè)計(jì)值時(shí)的修正 8凈效率計(jì)算 9誤差分析 10試驗(yàn)報(bào)告 附錄A(資料性附錄)垃圾焚燒鍋爐能效測試數(shù)據(jù)綜合匯總表 附錄B(資料性附錄)垃圾燃料的取樣、制樣和分析 本標(biāo)準(zhǔn)按GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》的規(guī)則進(jìn)行編制。本標(biāo)準(zhǔn)由廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：深圳市特種設(shè)備安全檢驗(yàn)研究院、深圳市能源環(huán)保有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人：程靜、謝常歡、吳繼權(quán)、張居光、胡勝文、白賢祥、王洋、楊芳全、王德權(quán)、印成順、徐玲。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。1本標(biāo)準(zhǔn)適用于燃燒生活垃圾用于發(fā)電或供熱的設(shè)定垃圾燃料處理量不小于100t/d(1d=24h)的爐排2規(guī)范性引用文件下列文件對本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB212煤的工業(yè)分析方法GB/T2587熱平衡通則GB/T2588設(shè)備熱效率計(jì)算方法通則RS-3-1燃油、飛灰和爐渣試樣的制備人們在日常生活中或?yàn)槿粘Ｉ钐峁┓?wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物，以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視2一種垃圾的高溫處理裝置，利用垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能，獲得規(guī)定參數(shù)(溫度、壓力)和品質(zhì)的蒸臭氣和滲濾液的熱量、輔助燃料的收到基低位發(fā)熱量、物理顯熱、用外來熱源加熱燃料或空氣時(shí)所帶相對單位質(zhì)量生活垃圾燃料，工質(zhì)在鍋爐能量平衡系統(tǒng)中所吸收的總熱量，以及排污水和其他外垃圾焚燒細(xì)灰wasteincinerationfi焚燒鍋爐灰斗的排出灰、煙道中沉降灰、煙道灰及煙氣中包含的固體顆粒物的總稱，但不包括為用于衡量焚燒處理廢物減量化效果的指標(biāo)，定義為可燃垃圾在鍋爐內(nèi)焚燒處理后減少的質(zhì)量占所焚燒垃圾產(chǎn)生的爐渣在600±25℃保持3h的條件下，經(jīng)灼熱減少的質(zhì)量占烘干后的原始爐渣質(zhì)量石灰石帶走熱損失heatlossofl3一次樣品進(jìn)行物理組分和含水量分析后，再次進(jìn)行粉碎、研磨、混配、縮分后得到的樣品。用于4導(dǎo)則垃圾焚燒鍋爐機(jī)組熱平衡系統(tǒng)邊界圖見圖1。4.2熱量平衡圖垃圾焚燒鍋爐機(jī)組熱量平衡圖見圖2。4.3鍋爐熱效率的求取法在測試之前，測試的條件和要求在GB10184規(guī)定的基礎(chǔ)之上做以下修改和4.4.1.3垃圾燃料全水分波動范圍應(yīng)控制在±5%以內(nèi)；4.4.1.4輔助燃料的投入平穩(wěn)均勻，波動范圍應(yīng)控制在±2%之內(nèi)。4.4.1.6垃圾燃料的特性指標(biāo)波動范圍如超出以上范圍，應(yīng)由試驗(yàn)各方在試驗(yàn)前協(xié)商同意，并按本標(biāo)4.4.2鍋爐試驗(yàn)工況的確定。鍋爐試驗(yàn)期間的運(yùn)行方式及操作參數(shù)應(yīng)由鍋爐生產(chǎn)廠家、用戶和測試單44.4.3使用單位和測試單位應(yīng)當(dāng)做好參與試驗(yàn)人員的勞動防護(hù)工作。4.4.4使用單位應(yīng)保證測試期間有足夠的存放在垃圾池的垃圾燃料。4.4.5各部分灰、渣份額的測定和確定方法。4.4.6滲濾液流量及其熱值的測量和確定方法。4.4.7機(jī)組穩(wěn)定時(shí)間正式試驗(yàn)之前，鍋爐機(jī)組應(yīng)連續(xù)正常運(yùn)行3天以上。試驗(yàn)前的12小時(shí)，應(yīng)采用同一天進(jìn)入垃圾池的垃圾燃料，前9個(gè)小時(shí)在不低于75%試驗(yàn)負(fù)荷下運(yùn)行，后3個(gè)小時(shí)在不超過試驗(yàn)負(fù)荷的允許偏差下運(yùn)行，見表1。輔助燃料機(jī)空預(yù)器反應(yīng)塔除塵器煙道灰沉降灰飛灰爐膛暖風(fēng)機(jī)煙囪圖1垃圾焚燒鍋爐機(jī)組熱平衡系統(tǒng)邊界圖5—→主蒸汽熱量——給水熱量_—→排污和循環(huán)泵漏水熱量→其它蒸汽熱量(有效利用熱量)圖2垃圾焚燒鍋爐機(jī)組熱量平衡4.4.8測試期間鍋爐主要參數(shù)的允許波動范圍，但不得超過表1的規(guī)定。測量項(xiàng)目觀測值偏離規(guī)定值的允許波動范圍垃圾處理量(t/h)過熱蒸汽溫度(℃)蒸汽壓力注：1)不超過最高允許工作壓力。4.4.9預(yù)備性試驗(yàn)的要求、穩(wěn)定試驗(yàn)工況的維持、試驗(yàn)記錄的要求和工況試驗(yàn)的舍棄的條件按照GB10184的規(guī)定執(zhí)行。預(yù)備性試驗(yàn)經(jīng)各方認(rèn)可、對試驗(yàn)數(shù)據(jù)無異議的，可轉(zhuǎn)入正式試驗(yàn)，可做為正式試驗(yàn)的一部分。64.4.10試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間4.4.11試驗(yàn)次數(shù)和允許偏差試驗(yàn)應(yīng)不少于兩次，數(shù)據(jù)取其平均值。兩次試驗(yàn)結(jié)果的差值不大于6%。試驗(yàn)受各種條件限制的場若需要延長測試時(shí)間和增加測試次數(shù)，由測試方和臭氣隨著一次風(fēng)進(jìn)入爐膛燃燒，增加了單位質(zhì)量燃料的熱值。進(jìn)入爐膛的實(shí)際熱值按照下式進(jìn)行(V)°一按收到基燃料成分，由實(shí)際燃燒掉的可燃物計(jì)算的理論燃燒所需干空氣量，按式19計(jì)4.7滲濾液的熱量滲濾液的熱量應(yīng)加入到輸入熱量中，滲濾液的熱值和單位時(shí)間內(nèi)滲濾液的輸入量應(yīng)進(jìn)行測量，若f)過熱蒸汽的流量、溫度和壓力，飽和蒸汽的溫h)暖風(fēng)機(jī)進(jìn)出口風(fēng)溫，一二次風(fēng)風(fēng)量及外來熱源工質(zhì)的流量、壓力、溫度。a)垃圾燃料的發(fā)熱量，工業(yè)分析、元素分析(包括C、H、0、N、S、Cl);測量和取樣的時(shí)間間隔見表3。各種運(yùn)行參數(shù)記錄以及取樣的時(shí)間盡量在同一時(shí)間節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行。時(shí)間間隔測試期間使用的垃圾燃料和取樣垃圾存放垃圾池的時(shí)一一了85.4垃圾燃料采樣和分析的方法見附錄B。附錄B規(guī)定了生活垃圾燃料的采樣、制備和分析的方法。5.5入爐垃圾量的測定5.5.1稱重法可采用垃圾抓斗上的電子稱重計(jì)(精度不低于0.5%)直接測量測試期間的入爐垃圾重量。5.5.2迭代法若入爐垃圾量無法計(jì)量，可采用先假定鍋爐熱效率，通過正平衡有效吸熱量的測定計(jì)算入爐垃圾量，然后按反平衡迭代計(jì)算(前后兩次熱效率之差不大于0.1%為合格)的方法確定。5.6灰渣份額的確定計(jì)量測試期間排放爐渣和漏渣的全部質(zhì)量，并計(jì)算出爐渣排渣量G和漏渣排渣量G?與通過入爐垃圾量計(jì)算的總排灰量G之比的百分率，即分別為爐渣份額(爐渣流量占鍋爐總排灰流量的質(zhì)量含量百分率)α和漏渣份額(漏渣流量占鍋爐總排灰量的質(zhì)量含量百分率)a后，余者為細(xì)灰份額ahG一鍋爐總排灰流量，kg/h;G?—漏渣排渣流量，kg/h;α一爐渣排渣流量占鍋爐總排灰量的質(zhì)量含量百分率，%;a一細(xì)灰排灰流量占鍋爐總排灰流量的質(zhì)量含量百分率，%;C:、CB一爐渣、漏渣含碳百分率，%。5.7石灰石的處理若石灰石與垃圾燃料摻混送入爐膛燃燒，則按本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。若石灰石只是用于煙氣凈化處理系統(tǒng)，沒有參與鍋爐爐膛燃燒，則按石灰石加入量為零來處理，煙氣取樣和分析以及9G?一焚燒爐渣經(jīng)600±25℃保持3小時(shí)，冷卻至室溫后的質(zhì)量，kg/h。6.1輸入-輸出熱量法Q-若輔助燃料為燃油且需要霧化時(shí)，燃燒單位質(zhì)量的垃圾燃料所帶入的燃油霧化蒸汽6.1.2輸出熱量的計(jì)算6.2熱損失法熱損失法鍋爐熱效率按下式計(jì)算：=100-(q2+q3+q4+q5+q6+q7)…Q?一每千克燃料的排煙熱損失，kJ/kg;Q?一每千克燃料的可燃?xì)怏w未完全燃燒損失熱量，kJ/kg;Q?一每千克燃料的固體不完全燃燒損失熱量，kJ/kg;Q,一每千克燃料的散熱損失熱量，kJ/kg;Q,一每千克燃料的脫硫熱損失熱量，kJ/kg;q?一可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失百分率，%;q?一鍋爐散熱損失百分率，%;q?--灰渣物理顯熱損失百分率，%;q?一石灰石帶走熱損失百分率，%;6.2.1排煙熱損失鍋爐排煙熱損失按以下公式計(jì)算： (13) (14)Q°=VDCnθm-t?) (15) (23) Q一干煙氣帶走的熱量，kJ/kg;Q2?一煙氣中水蒸氣帶走的熱量，kJ/kg;V一每千克垃圾燃料生成的干煙氣體積，m3/kg;Cp干煙氣從t。到θ的平均比定壓熱容，kJ/(m3.K);0一排煙溫度，℃;t?一基準(zhǔn)溫度，℃;(V°)e一按收到基燃料成分，由實(shí)際燃燒掉的可燃物計(jì)算的理論燃燒干煙氣量，m3/kg;一按收到基燃料成分，由實(shí)際燃燒掉的可燃物計(jì)算的理論燃燒所需干空氣量，m3kg;C:,一燃料應(yīng)用基實(shí)際燒掉的碳質(zhì)量含量百分率，%;Ca、H、N、0、S、A一分別為燃料應(yīng)用基碳、氫、氮、氧、硫和灰分含量百分率，%A;?—計(jì)入石灰石后單位燃料灰分含量百分率，%;β,一脫硫石灰石中碳酸鈣分解率，取值為98,%;Kg一對應(yīng)于單位質(zhì)量燃料的入爐石灰石中鈣的摩爾數(shù)與燃料收到基全硫摩爾數(shù)之比；Ac.so、Acao、A分、A一分別為硫酸鈣生成量、未反應(yīng)氧化鈣、未分解碳酸鈣、石灰石帶入雜質(zhì)的百分率，按DL/T964中相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，%;C一灰渣中平均碳量與燃料灰分之比，%;錄C表C1中查取，其中RO?+O?+N?+CO=100%,也可按照附錄C(補(bǔ)充件)中的公式計(jì)算，kJ/(m3.K);Q22一煙氣中所含水蒸氣熱量，kJ/kg;C,H??一水蒸氣從修正基準(zhǔn)溫度到e溫度間的平均定壓比熱，kJ/(m3.K);Vn?一煙氣中所含水蒸氣容積，m3kg,其中包括：垃圾燃料中的氫燃燒產(chǎn)生水蒸氣；垃圾燃料中得水分蒸發(fā)形成的水蒸氣；空氣中的水分帶入的水蒸氣；采用爐內(nèi)加石灰石時(shí)，石灰石中的水分蒸發(fā)形成的水蒸氣；采用輔助燃料為燃油時(shí)，燃油霧化帶入的水蒸氣；滲濾液帶入的水蒸氣。M,一垃圾燃料的全水分含量，%;M—石灰石全水分百分率，%D一當(dāng)采用燃油作為輔助燃料時(shí)，霧化蒸汽的質(zhì)量，kg/h;k—滲濾液的含水量，取值95%。6.2.2可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失按GB10184計(jì)算。6.2.3固體未完全燃燒熱損失6.2.4散熱損失鍋爐散熱損失量可由GB/T10180附錄D中的熱流計(jì)法來求得。具體的測試要求按照GB/T8174來若用熱流計(jì)法測試有困難的，可按照GB/T10180附錄D的查表法和插值法取值，此值為鍋爐在額6.2.6石灰石帶走熱損失964來進(jìn)行。7試驗(yàn)工況偏離設(shè)計(jì)值時(shí)的修正7.1試驗(yàn)工況偏離設(shè)計(jì)值時(shí)的修正當(dāng)基準(zhǔn)溫度和進(jìn)水溫度偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，按照GB10184規(guī)定的有關(guān)方法進(jìn)行修正。7.2試驗(yàn)燃料特性偏離設(shè)計(jì)值時(shí)的修正試驗(yàn)燃料超出設(shè)計(jì)值偏離超過規(guī)定的范圍時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)各方協(xié)商同意，可以設(shè)計(jì)垃圾燃料特性分析數(shù)據(jù)(工業(yè)分析和元素分析)替代鍋爐熱效率計(jì)算所有相關(guān)公式中得實(shí)測入爐垃圾燃料特性分析數(shù)據(jù)8凈效率計(jì)算∑P一鍋爐設(shè)備送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給水泵，除渣及除灰系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)等輔助機(jī)械電動機(jī)的b—電能的當(dāng)量折標(biāo)系數(shù)，取值0.1229kgce/kW.h。誤差分析和處理按照GB10184中相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。a)垃圾燃料中氯元素的百分含量Cl,%c)熱灼減率Qr,%d)爐膛溫度Tit,℃附錄A(資料性附錄)名稱及試驗(yàn)工況序號符號試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間Th1收到基含碳量%2收到基含氫量%3收到基含硫量%4收到基含氮量%5收到基含氧量%6收到基含氯量%7W%8收到基含灰量%9收到基低位發(fā)熱量β一一一℃B二、水和蒸汽D主蒸汽溫度g℃主蒸汽壓力主蒸汽焓hDg℃給水壓力hI級過熱器減溫水流量Ⅱ級過熱器減溫水流量表A(續(xù))鍋筒蒸汽壓力P℃吹灰蒸汽流量℃℃D%%%%%%實(shí)測排煙處過量空氣系數(shù)(O?)”%一空氣預(yù)熱器前煙氣RO?量%空氣預(yù)熱器后煙氣RO2量(RO?)”%空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率%爐膛出口煙溫左側(cè)/右側(cè)℃過熱器出口煙溫左側(cè)/右側(cè)℃省煤器前煙溫左側(cè)/右側(cè)℃0”℃θ℃表A(續(xù))爐膛溫度℃換算到11%氧量下二氧化碳排放濃度換算到11%氧量下一氧化碳排放濃度換算到11%氧量下二氧化硫排放濃度換算到11%氧量下氮氧化物排放濃度四、空氣℃V一次風(fēng)風(fēng)量占總風(fēng)量比例m%二次風(fēng)風(fēng)量占總風(fēng)量比例n%垃圾池內(nèi)空氣溫度2?！薄妗?%%C%%C%爐渣溫度t出℃℃%熱灼減率%%%一一表A(續(xù))℃%%固體未完全燃燒損失百分率%%%%鍋爐熱效率(毛效率)η%鍋爐平均熱效率(毛效率)%n%n%引風(fēng)機(jī)功率消耗除渣機(jī)消耗功率P九、鍋爐凈效率電能當(dāng)量折標(biāo)系數(shù)b%η%n%%附錄B(資料性附錄)B.1.1采樣點(diǎn)選擇B.1.2最小采樣量根據(jù)生活垃圾最大粒徑及分類情況，選取的最小采樣量應(yīng)符合表B.1的規(guī)定。最小采樣量(kg)主要適用范圍13B.1.3采樣b)采樣的全過程應(yīng)記錄(采樣時(shí)間、采樣人、采樣量等);B.1.3.2設(shè)備和工具采樣的設(shè)備和工具見表B.2。設(shè)備和工具說明帶蓋采樣桶或內(nèi)襯塑料的采樣袋照明設(shè)備、供電設(shè)備、標(biāo)桿、警戒繩、膠帶、皮尺等a)四分法將生活垃圾堆攪拌均勻后堆成圓形或方形，按圖1所示，將其十字四等分，然后，隨機(jī)舍棄其中對角的兩份，余下部分重復(fù)進(jìn)行前述鋪平并分為四等分，舍均勻四等份取兩份、余棄再漉勻四夠份取兩份、余棄至設(shè)汁采樣量沿生活垃圾堆對角線做一采樣立剖面，按圖2所示確定點(diǎn)位，水平點(diǎn)距不大于2m,垂直點(diǎn)距不大c)周邊法在生活垃圾堆四周各邊的上、中、下三個(gè)位置采集樣品，按圖3所示方式確定點(diǎn)位(總點(diǎn)位數(shù)不少于12個(gè)),各點(diǎn)位等量采樣，直至達(dá)到表B.1所規(guī)定的采樣量。d)網(wǎng)格法將生活垃圾堆成一厚度為40cm～60cm的正方形，把每邊三等分，按圖4所示方式將生活垃圾平均分成九個(gè)子區(qū)域，將每個(gè)子區(qū)域中心點(diǎn)前后左右周邊50cm內(nèi)以及從表面算起垂直向下40cm～60cm深度的所有生活垃圾取出，把從九個(gè)子區(qū)域內(nèi)取得的生活垃圾倒在一清潔的地面上四分法縮分至表B.1所規(guī)定的采樣量。d)天平：感量為0.0001g的分析天平；將垃圾樣品稱重后m,攤鋪在水泥地面，經(jīng)24h風(fēng)干后再次稱重m2,記錄風(fēng)干后的失重△m。挑揀大粒徑物品將其破碎至100mm~200mm,再放回樣品中充分混合攪拌。用四分法縮分2(或3)次，至至100g后裝瓶備用。使其均勻地沿錐尖散落，不可使圓錐中心錯位。反復(fù)轉(zhuǎn)堆，至少轉(zhuǎn)三周，使自上壓下，將錐體分成四等份，按圖B.1所示，取任意兩個(gè)對角的等份，重復(fù)上述操作數(shù)次，直到減至100g左右為止，并將其保存在瓶中備用。瓶上應(yīng)貼有標(biāo)簽，注明樣品名稱(或編號)、成分名稱、B.2.3樣品制備注意事項(xiàng)應(yīng)防止樣品產(chǎn)生任何化學(xué)變化或受到污染，在粉碎樣品時(shí)，確實(shí)難全部破碎的生活垃圾可頂先剔除