湿式电除尘器性能测试方法

湿式电除尘器性能测试方法

国家标准 GB/T40505一2021 湿式电除尘器性能测试方法 weteletrostaticpreeipitator一Methodsofperformanee tests 2021-08-20发布 2022-03-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花警理委员会国家标准
GB/T40505一2021 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 湿式电除尘器的技术参数、测试项目、测试要求及测孔布置 测试方法 报告编写 附录A规范性附录有代表性测点的确定 附录B(资料性附录)sO冷凝装置 15 附录C资料性附录液滴捕集器 l6 中+ 附录D资料性附录报告编写
GB/T40505一2021 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由国家发展和改革委员会和机械工业联合会共同提出 本标准由全国环保产业标准化技术委员会(SAC/TC275)归口 本标准起草单位:浙江菲达环保科技股份有限公司、国电环境保护研究院有限公司、机械科学研究 总院集团有限公司、西安热工研究院有限公司、北京国能中电能源有限责任公司,浙江大学,深圳市威标 检测技术有限公司、华电电力科学研究院有限公司、浙江天地环保科技有限公司、国网浙江省电力有限 公司电力科学研究院、国家环保设备质量监督检验中心(浙江),武汉凯迪电力环保有限公司、福建龙净 环保股份有限公司、中钢集团天澄环保科技股份有限公司、北京北科欧远科技有限公司、哈尔滨锅炉 有限责任公司、中车山东机车车辆有限公司 本标准主要起草人;姚宇平,许东旭、朱法华、高翔、方建、张滨谓、刘含笑、袁伟锋、孟尚虎、昌超、 朱跃,胡达清,黄刚金东春、沈忠胸、易玉、朱少平、郑成航、杜字江、赵红、陈威祥、杨健晖、胡汉芳 吴树志、王广利、赵丰字.任钱江.刘驯珍
GB/T40505一2021 湿式电除尘器性能测试方法 范围 本标准规定了湿式电除尘器的主要性能测试项目、测试方法及报告编写 本标准适用于燃煤电厂湿式电除尘器的性能测试,工业锅炉、钢铁行业、化工行业等湿式电除尘器 可参照执行 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T6911工业循环冷却水和锅炉用水中硫酸盐的测定 GB/T13931电除尘器性能测试方法 GB/T15187湿式除尘器性能测定方法 GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB/T21508燃煤烟气脱硫设备性能测试方法 DL/T1520火电厂烟气中细颗粒物(PM)测试技术规范重量法 DL/T5182火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定 H!543固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法 HJ836固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量法 HJ917固定污染源废气气态求的测定活性炭吸附/热裂解原子吸收分光光度法 JJG1036电子天平检定规程 so13271固定源排放烟气中PM/PM质量浓度测定在高浓度环境中采用虚拟撞击器的 测试(Stationarysourceemissions DeterminationofPM/PM massconcentrationinfluegas Measurementat higher by useofvirtualimpactors) concentrations 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 湿式电除尘器weteleetrostatiepreeipitator 用水清除吸附在电极上颗粒物的电除尘器 3.2 标准状态standardcomdition 标态 烟气在温度为273.15K,大气压力为101.325kPa时的气体状态 注:除非另有说明,本标准中所规定烟气体积和大气污染物浓度均指标准状态下干炯气的数值 3.3 干烟气drylugas 不含水分的烟气
GB/T40505一2021 3.4 颗粒物partieulatematter 悬浮于烟气中的固体和液体颗粒状物质 3.5 颗粒物全程序空白试验 oerallblanktestofpartieulatemater 用与正常采样时相同的操作步骤,但采样嘴背对气流且不抽气的情况下,现场获取试验样品,用试 验前后该样品的质量变化来评价测试误差的试验方法 3.6 空气动力学当量直径aerodynamicequivalentdiameter 单位密度(1g/cm)的球体,在静止空气中做低雷诺数运动时,在相同的温度、压力和相对湿度条件 下达到与实际颗粒相同的最终沉降速度时的直径 3.7 切割粒径eut-ofrdiameter 采样器对颗粒物的捕集效率为50%时所对应的颗粒空气动力学当量直径 3.8 细颗粒物finepartieulatemmatter PM 切割粒径为2.5m的颗粒物 3.9 撞击器impactor -种使气流撞击与之垂直的平板,利用惯性力实现不同空气动力学当量直径颗粒物切割分离的 装置 3.10 虚拟撞击器virtualimpaetor -种由上下两个同轴喷嘴组成,上喷嘴向下喷出的气流大部分发生90"变向,小部分进人下喷嘴 从而利用惯性力实现不同空气动力学当量直径颗粒物切割分离的装置 3.11 收集膜collectingilter 在撞击器内部用于收集气流撞击后截留颗粒物的膜片 3.12 雾滴浓度slurrydropletconcentration 烟气中含有空气动力学当量直径大于3Am的液滴浓度按脱硫浆液中镁离子浓度折算后的数值 3.13 水耗watereonsumption 湿式电除尘器相关设备单位时间平均消耗的水量 注:单位为立方米每小时(m/h) 3.14 电耗powerconsumption 湿式电除尘器相关设备单位时间消耗的总有功电M 注单位为千瓦时每小时(kwh/h)
GB/T40505一2021 湿式电除尘器的技术参数、测试项目,测试要求及测孔布置 4.1湿式电除尘器的技术参数 4.1.1性能参数 a 出口颗粒物浓度; 颗粒物脱除效率; b 压力降 c 漏风率 d 4.1.2其他参数 出口PM.浓度; b PM脱除效率; 出口so浓度， c d sO脱除效率; 出口雾滴浓度; 雾滴脱除效率 8 出口Hg浓度; h)Hg脱除效率; 水耗 电耗 4.2湿式电除尘器的测试项目 湿式电除尘器的测试项目包括以下部分内容或全部内容 进出口烟道内烟气的颗粒物浓度; aa 进出口烟道内烟气的PM浓度; b 进出口烟道内烟气的sO浓度 c d 进出口烟道内烟气的雾滴浓度; 进出口烟道内烟气的Hg浓度; 进出口烟道内烟气的静压、动压、全压 fD 水耗 8 h)电耗 进出口烟道内烟气的湿度; i 进出口烟道内烟气的流速,流量 ) k 进出口烟道内姻气的温度; 进出口烟道内姻气的含氧量 4.3湿式电除尘器的测试要求 4.3.1测试污染物脱除效率、压力降及漏风率时,湿式电除尘器进口和出口烟道内相同测试项目,如污 染物浓度、含氧量、烟气流量、压力等,应同时进行测试 对安装在脱硫塔顶部的一体式湿式电除尘器 仅对出口相应项目进行测试 4.3.2现场测试时机组运行宜稳定,湿式电除尘器的运行工况宜符合设计要求
GB/T40505一202 4.3.3测试期间应记录机组负荷及湿式电除尘器运行参数 4.4测孔布置 4.4.1测孔位置 选择在直管段上,距上游弯头,风门或变径管等不小于4倍管段直径(或当量直径)处,距下游弯头 风门或变径管等不小于2倍管段直径(或当量直径)处 选择位置时应优先考虑垂直管段,当位置有限 不能满足上述要求时,可根据实际情况选取相对比较适宜的管段作为采样位置,原则上宜布置在直管段 烟道上游是下游2倍的位置 4.4.2测孔尺寸 测孔内径应不小于80mm,当测孔需用于测试姻气中PM.浓度时,测孔内径宜不小于120mm,测 孔管的长度宜不大于50n mm 4.4.3测点数目 测点数的确定方法按GB/T13931的规定执行 当测试烟气中PM,sO.、Hg浓度时,可选取具有代表性的测点进行固定采样,有代表性测点的确 定见附录A 5 测试方法 5.1颗粒物浓度及脱除效率测试 5.1.1采样系统 采样系统示意图见图1 当颗粒物浓度不大于0mg/m时,应采用低浓度采样头采样,采样方法应 符合!836的规定,采样泵宜保证抽气流量为50L/min一100L/min 当颗粒物浓度大于50mg/m时， 应采用滤筒采样,采样方法应符合GB/T13931的规定 采样枪均应加热至160C士5c 5.1.2滤膜筒)要求 谴膜(筒)对于0.54m的标准颗粒的捕集率应不低于9.9% 过滤材质不应与烟气中的气态化合 物发生化学反应,在有腐蚀性气体存在的情况下,滤膜(筒)材质应选用石英或酬硅玻璃纤维 5.1.3低浓度采样头与滤筒准备 将合格的滤膜(简)编号后放人烘箱,在180士5C温度下,烘干1h,取出置于干燥器内冷却至 室温 将清洗后的低浓度采样头放人烘箱,在105C~l10C温度下,烘干时间不小于1h,取出置于干燥 器内冷却至室温
GB/T40505一2021 说明: -组合采样管 -烟道壁 -微压计; 抽气泵; 累计流量表; 转子流量计 -真空压力表 -温度计 干燥器 图1颗粒物采样系统示意图 采用低浓度采样头时,将冷却后的滤膜和低浓度采样头封装在一起,放到恒温恒湿设备内平衡至少 24h,然后在恒温恒湿条件下,在符合要求的天平上称出质量,并作好记录 间隔时间不小于1h后重 复上述操作,同一采样头两次称量相差应不超过0.20mg 采用滤筒时,将冷却后的滤筒在恒温恒湿条件下,在符合要求的天平上称出质量,并作好记录 在 恒温恒湿条件下,重复上述操作,同一滤筒两次称量相差应不超过0.30mg 恒温的控制要求;宜控制在15C30C任意一点,温控精度士1C;恒湿的控制要求;宜控制相对 湿度在(50%士5%)RH范围内;天平的精度要求;样品称量范围的分度值为0.01mg,天平检定应符合 JG1036要求 5.1.4采样要求 采样时间视颗粒物浓度而定,样品增重应不少于颗粒物全程序空白试验值偏差正值的5倍 采样 结束后,检查是否存在滤简破损或其他异常情况,若存在异常情况,则样品无效 5.1.5样品称量 采用低浓度采样头时,采样头(内置滤膜)运回实验室后,需用丙酮擦洗外表面,然后放人烘箱,在 180C士5恒温下,烘干1h 然后置于干燥器内冷却至室温,放到恒温恒湿设备内平衡至少24h,然 后在恒温恒湿条件下,在符合要求的天平上称出质量,并作好记录 间隔时间不小于1h后,重复称量
GB/T40505一202 同一采样头两次称量相差应不超过0.20mg 采用滤筒时,将采样后的滤简放人烘箱,在180C士5C恒温下,烘干1h 烘干结束后将滤简放 人专用的称量瓶中,置于干燥器内冷却至室温,再在恒温恒湿条件下,在符合要求的天平上称出滤筒的 质量,并作好记录 间隔时间不小于1h后,重复称量,同一滤筒两次称量相差应不超过0.30mg 此 外,需用丙酮对过滤装置及其上游部件进行清洗,将清洗过的溶液放人事先称量过的容器内燕干、称量 增重部分计人样品质量 5.1.6颗粒物浓度及脱除效率 颗粒物浓度及脱除效率计算方法按GB/T15187执行 M;浓度及脱除效率测试 5.2 5.2.1测试方法采用重量法 当颗粒物浓度小于40mg/m时,应采用撞击器采样,撞击器的使用方法 应符合DL/T1520的规定 当颗粒物浓度不小于40mg/m时,应采用虚拟撞击器采样,虚拟撞击器 的使用方法应符合ISO13271的规定 5.2.2重量法采样系统示意图见图2,分为烟道内采样和烟道外采样两种方式 当采用烟道外采样系 统时,需对采样枪和撞击器进行加热保温,并保证其加热温度在160C士5 烟道内采样系统示意图 a 图2PM.采样系统示意图
GB/T40505一2021 烟道外采样系统示意图 说明: 采样嘴 两级撞击器; 采样管; 干燥剂 压力计; 泵; 流量计; 带温度测量的烟气体积流量测量装置; 皮托管; 温度计 10 图2(续) 5.2.3收集膜的准备应符合DL/T1520的规定,滤膜的性能要求及准备应符合5.1.2,5.1.3的规定 5.2.4应根据烟气中PM.的浓度大小确定采样体积,PM.的各级收集膜与滤膜的最终增重之和应不 小于0.5mg 5.2.5采样后收集膜与滤膜的称量应符合DL/T1520的规定 5.2.6烟气中PM,浓度按式(1)计算 M.一M. C,e 式中: C" 烟气中PM.的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m); NM. M -第i级撞击器采样后收集膜和滤膜质量,单位为毫克(mt mg; M -第;级撞击器采样前收集膜和滤膜质量,单位为毫克(mg); 切割粒径小于2.5m撞击器级数 V -烟气体积,单位为立方米m 5.2.7换算成基准含氧量时烟气中PM,浓度按式(2)计算 2 =C 2 C m2.5 PrM2.5X 21 式中: m): 基准含氧量时烟气中PM的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m Ce. 烟气中PM的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m) Ce.5 O 基准含氧量,%,燃煤禺炉取6%; o 实测含氧量,%
GB/T40505一202 5.2.8湿式电除尘器对烟气中PM的脱除效率按式(3)计算: CxQ CexQ ×100 7pM2. ×Q C, 式中 PM.的脱除效率,%; N2.5 C 进口烟气中PM.浓度,单位为毫克每立方米(mg/m); //m'); -出口烟气中M.;浓度,单位为毫克每立方米(me/" C2 进口烟气流量,单位为立方米每小时(m/h); ？ Q 出口烟气流量,单位为立方米每小时(m'/h). 5.3so浓度及脱除效率测试 5.3.1采样方法采用冷凝法,采样系统示意图见图3 采样枪、加热过滤器应进行加热保温,且加热温 度应不低于260C 加热过滤器对于直径为1.0m的标准颗粒,过滤芯的捕集效率应大于99.9% sO冷凝装置的恒温水浴温度应控制在60C65C 二级过滤器内置滤膜材质宜选用聚四氟乙烯或 石英 对于直径为0.34mm的标准颗粒,二级过滤器内置滤膜的捕集效率应大于99.5% 应采用等速采 /min15L/min 样,采样体积应不小于0.5m,抽气泵流量应在6L/T n范围内可调 W 5 说明: 采样枪和采样嘴 加热过滤器 3 控制冷凝管; 控温水浴装置; 循环水系 二级过滤器 缓冲瓶; 干燥器 流量计 10 压力表; 11 抽气泵 图3冷凝法采样系统示意图 5.3.2sO冷凝装置由内管和外管组成,参见附录B 5.3.3采样结束后,用去离子水或80%异丙醇溶液冲洗冷凝管和二级过滤器三次,并定容至100mL. 得到的洗液,用于测定硫酸根离子浓度
GB/T40505一2021 5.3.4洗液中硫酸根离子的测试方法可按GB/T6911规定的铬酸颚分光光度法,电位滴定法或重量法 等执行 铬酸铜分光光度法适用于硫酸根离子含量5mg/1一200mg/L的溶液,电位滴定法适用于硫 酸根离子含量5mg/L~1000mg/L的溶液,重量法适用于硫酸根离子含量不小于10mg/L的溶液 烟气中so浓度计算方达按GB/T21508执行 5.3.5 5.3.6基准含氧量条件下烟气中sO浓度按式(4)计算 -以x" ....(4 C，= 式中: 基准含氧量时烟气中sO的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m'): 实测含氧量时烟气中SO的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m); O. -基准含氧量,%,燃煤锅炉取6%; o' 实测含氧量,% 5.3.7湿式电除尘器对烟气中sO的脱除效率按式(5)计算: C×Q CAxQ ×100 5 7so ×Q 式中 湿式电除尘器对sO的脱除效率,%; )so mi); C 进口烟气中sO质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m C -出口烟气中sO质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m'); 进口烟气流量,单位为立方米每小时(m'/h). Q Q 出口烟气流量,单位为立方米每小时(nm'/h. 5.4雾滴浓度及脱除效率测试 5.4.1采样系统示意图见图4,采样方法应符合GB/T21508的规定 说明: 雾滴捕集器 -采样枪 S(O， 吸收瓶 液滴分离器 -湿式流量计 -压力计 温度计; 抽气泵 图4雾滴采样系统示意图
GB/T40505一2021 5.4.2雾滴捕集器组成参见附录C,雾滴捕集器的清洗、干燥及称重方法应符合GB/T21508的规定， 雾滴捕集器采样后的质量与充分干燥后的质量差值为捕集器捕集到的雾滴总量,该差值宜大于0.1g 5.4.3烟气中雾滴浓度计算方法按GB/T21508执行,用脱硫浆液中的镁离子浓度进行修正 5.4.4基准含氧量条件下烟气中雾滴浓度按式(6)计算 21-O (6 C =C' ×O 式中 c 基准含氧量时烟气中雾滴的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m'); C" 实测含氧量时烟气中雾滴的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m'); 基准含氧量,%,燃煤锅炉取6%; O. O' 实测含氧量,% 5.4.5湿式电除尘器对烟气中雾滴的脱除效率按式(7)计算: ×Q C×Q C心 ×100 C.又Q 式中 湿式电除尘器对雾滴的脱除效率,% 7 C 进口烟气中雾滴浓度,单位为毫克每立方米(mg/m'): -出口烟气中雾滴浓度,单位为毫克每立方米(mg/m').; 啊 进口烟气流量,单位为立方米每小时(m=/h); Q Q 出口烟气流量,单位为立方米每小时(m'/h) 5.5lHg的浓度及脱除效率测试 5.5.1可采用活性炭吸附法或吸收瓶法对烟气中的Hg进行采样 5.5.2当采用活性炭吸附法采样时,采样系统及采样方法按H917执行 吸附管内装有两段或三段 特制的用碘或其他卤素处理的活性炭,采样探头应进行保温加热,加热温度不应低于120C 5.5.3当采用吸收瓶法采样时,采样系统参见GB/T16157,采样方法按HJ543执行,采样流量为 0.3L/min 10.6L/min,采样体积宜大于25L 5.5.4当采用活性炭吸附法采样时,样品分析采用热裂解原子吸收分光光度法,操作方法及烟气中Hg 浓度的计算按HU917执行;当采用吸收瓶法采样时,样品分析采用冷原子吸收分光光度法,操作方法及 烟气中Hg浓度的计算按H543执行 5.5.5基准含氧量条件下烟气中Hg浓度按式(8)计算 -O C=c'x 21一 -o 式中 基准含氧量时烟气中Hg的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/mi); c c' 实测含氧量时烟气中Hg的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m=); 基准含氧量,%,燃煤锅炉取6%; O. 实测含氧量,% O 湿式电除尘器对烟气中Hg的脱除效率按式(9)计算 5.5.6 " xQ-CeXQ ×100 7Hg ， CM×Q 10
GB/T40505一2021 式中 -湿式电除尘器对Hg的脱除效率,%; 7 -进口烟气中Hg的浓度,单位为微克每立方米(4g/m=) Ch1 -出口烟气中Hg的浓度,单位为微克每立方米(4g/m); Ch2” -进口烟气流量,单位为立方米每小时(m'/h): Q 出口姻气流量,单位为立方米每小时(m/h) 5.6压力及压力降测试 压力及压力降测试方法按GB/T15187执行 5.7漏风率测试 5.7.1通过测试湿式电除尘器进、出口断面烟气流量来计算漏风率,如有热风吹扫,应在进出口烟气量 计算中考虑其影响 5.7.2湿式电除尘器漏风率按式(10)计算 Q2一Q1一Q Aa= ×100 (10 Q十Q3 式中 湿式电除尘器漏风率,% Aa' 进口烟气流量,单位为立方米每小时(m/h); Q 出口烟气流量,单位为立方米每小时(m=/h). Q 热风吹扫风量,单位为立方米每小时(m/h) Q. 5.8水耗测试 5.8.1测试耗水量应用标定后的水表,水表的安装应符合DL/T5182的规定 测试时记下测试的开始 与终止时间和对应的水表读数,测试时间宜为冲洗周期的整数倍 5.8.2水耗的计算方法按GB/T15187执行 5.9电耗测试 湿式电除尘器的电耗主要包括电场高压供电设备电耗和水循环系统等低压用电设备电耗 测试和 计算方法按GB/T13931执行 5.10烟气湿度测试 烟气湿度测试可采用重量法、冷凝法、干湿球法或湿度仪法 当采用重量法、冷凝法、干湿球法测试 烟气湿度时,采样系统及操作步骤按GB/T16157执行;当采用湿度仪法测试烟气湿度时,按 GB/T15187执行 5.11烟气流速、,流量测试 烟气流速与流量的测试按GB/T15187执行 5.12烟气温度测试 5.12.1测试仪器可使用热电偶热电阻或水银玻璃温度计,采用热电偶或热电阻时,其示值误差应不 大于士3C;采用水银玻璃温度计时,精确度应不低于2.5%,分度值应不大于2C 5.12.2测试方法按GB/T15187执行 11
GB/T40505?2021 5.13 ??GB/T16157?С 6 д ?дμ?D. 12
GB/T40505一2021 录 附 A 规范性附录 有代表性测点的确定 用网格法确定一个有代表性的测点,确定步骤如下 按GB/T15187的规定,用网格法测试被测截面各点的流速; a b) 计算被测截面的平均流速; 选取与平均流速相同或相近的测点为有代表性的测点 c 或按a)c)步骤,测试温度或含氧量来确定有代表性的测点 d 网格法布点见图A.1、图A.2 说明: R、R、R 采样点圆环半径 图A.1圆形烟道采样点位置 13
GB/T40505一202 十十 十十 十十 1/2n /n /2n n 说明: 矩形烟道高度 矩形烟道宽度 N -采样点排数; 采样点列数 图A.2矩形烟道采样点位置 14
GB/T40505一2021 附录 B 资料性附录 so冷凝装置 sO冷凝装置由内管和外管组成 内管为蛇形管,材质宜用玻璃 外管内径为60nmm,内管内径 为4mm,内管圈径为36mm,内管圈距为15mm,内管A点至B点延长长度大于2400mm 示意图见图B.1 单位为毫米 曰品 I5 图B.1so冷凝装置示意图 15
GB/T40505一2021 附 录 资料性附录) 液滴捕集器 液滴捕集器由两部分组成,等速取样的烟气由8mm的采样嘴进人直径为40mm的一级捕集装 置,大液滴被分离捕集下来 然后通过直径为6mm绕成四圈蛇形玻璃管的二级液滴捕集装置,烟气中 的较小液滴在此被捕捉并粘附在二级捕集装置的内壁上,然后反向折回进人取样管道 示意图见图C.1 单位为毫米 45 15 图C.1液滴捕集器尺寸和形状 16
GB/T40505一2021 D 附 录 资料性附录 报告编写 测试报告宜按以下内容进行编写 概述;包括主机型号被测湿式电除尘器的型号、规格、使用单位,制造厂家,至测试时累计运行 时间、测试目的、测试日期、地点、测试单位; 测试参加人员,报告编写人、审核人,批准人 b 测试参照的标准、测试条件; c d 解炉.机组、脱统设施及醒式电除尘器的主要运行参数 测试时当地气象参数、煤质参数及其他; e 测孔布置、测试仪器及测试方法 f 测试结果 g