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DL/T *606-20*6 燃气轮机烟气排放测量与评估DL/T *606-20*6 燃气轮机烟气排放测量与评估简介:
DL/T *606-20*6 是中国电力工业标准化委员会发布的一项关于燃气轮机烟气排放测量与评估的技术标准。该标准主要针对燃气轮机在运行过程中产生的烟气排放,包括颗粒物(PM)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)等主要污染物的排放量的测量方法以及排放评估。
燃气轮机作为一种高效清洁的发电设备,其烟气排放对环境影响相对较小。然而,为了满足环保要求和持续改善环境质量,对燃气轮机的烟气排放进行严格监控和评估是必要的。DL/T *606-20*6 标准规定了烟气排放的采样方法、监测设备的选择、数据处理和报告要求,以及如何根据排放数据进行环保性能评估,以确保燃气轮机的运行符合国家的环保法规。
该标准对于燃气轮机的设计、制造、运行、维护和管理都有重要指导意义,有助于推动燃气轮机行业的环保技术进步,实现节能减排的目标。
DL/T *606-20*6 燃气轮机烟气排放测量与评估部分内容预览:
7.*.3主要性能指标
图5质量法测量的固体颗粒物浓度取样系统 (主分离器在管道外侧)
固体颗粒物分析系统(SPAS)的性能取决于代表性样品正确的采集、传输、分离与计量。 除非有先前试验证明并经试验各方协商同意,否则只有当采样横截面每平方米至少*个采样点 时,样品才应当被认为是有代表性的。通常取样点的个数在*2~20之间。 同时,取样点截面应布置在任何类型的连续流动扰动(弯曲、膨胀、收缩等)的下游至少*D处 (Dh为水力直径)和上游2D处。如果这些条件在实际中无法实现,相应的尺寸可分别缩短至2Dh和 *Dh。在这种情况下,取样点的个数应当增加
样品采集时,应使用单孔取样探头。取样探头的设计和SPAS的操作过程中应保证空气动力直径小 于5um的颗粒由于不等速取样造成的偏差在土*0%以内。取样探头轴向偏离角度应不超过土*0°。固体 颜粒物取样探头示例如图6所示。 取样探头有效直径的选择取决于所取含尘气流的体积流速。在理想等速取样条件下(取样探头尖 头处的速度与取样管道截面中的速度相等),我们根据式(5)得到:
式中: 探头有效直径,m; v 烟气的体积流量,m²/s w烟气流速《家用和类似用途电器的安全 泵的特殊要求 GB*706.66-200*》,m/s。
说明:5mm≤d30mm
说明:5mm≤d30mm
图6固体颗粒物取样探头示例
由于不等速采样导致的误差可利用图7(根据Belyaev和Levin等式)的相对斯托克斯数Stw
式中: dea—颗粒直径,m:
图7取样效率(根据Belvaev和Levin等式)
dpaPpaC St. w **μ d.n
Ppa 颗粒的密度,kg/m; u 气体动力黏度,Pa·s; 气体速度,m/s; deff— 一探头有效直径,m; Cunningham滑移修正系数。 Cunningham滑移修正系数根据式(7)计算
J一一颗粒在气流中的阻力: *一一气体分子的平均自由行程。 当气体分子的平均自由行程*与颗粒直径dpa的比值(即Knudsen数)接近*时,根据Stokes定 律这是颗粒在气流中的阻力J减小,此时进行Cunningham滑移系数修正。 根据Grassmann所述,J由式(*)计算得到
J =*.76* + 0.562 exp
弯头与传输管的设计及SPAS系统的操作过程中,应尽量减小由于布朗扩散、重力沉降、惯性沉 积、静电聚集和(或)热泳效等现象所导致的传输损失。管子尽可能短、垂直布置;如果可能的话,不 使用弯头,使用接地的金属管,以避免温度梯度等,方能在应用中均取得良好的效果。管子直径应不小 于5mm。如图*所示为采用内置式主分离器的取样系统,包括合适的弯管、探头、管道与分离器。
图*探头、弯头、管道和分离器装配图
固体颗粒应该被“完全地”从样品中分离出来。下面的做法已具有良好的实践经验:使用直径小 于*0um的石英纤维过滤套,将其紧紧地填充在一个玻璃纤维筒里面,同时在主分离器之后,附加一个 祖挡过滤器以捕获残留的细颗粒
样品的体积流量应使用连续流量计按相关标准进行测量。应在过滤器打开前后,通过称出经细心 干燥后的过滤套与过滤套筒的质量,测量出颗粒质量。 根据7.*.3.3,应考虑包括已沉积在通道内部的颗粒质量。 无论样品质量大于*00mg或小于0.*mg,称重都应具有*%的准确度。体积流量(相应的探头直径 如7.*.3.2中所述)应控制为在2h的取样时间内能获取足够质量的颗粒。 SPAS所能接受的取样烟气流中固体颗粒浓度的低限在*mg/m~5mg/m之间
测量的质量受测量系统的设计、安装、校准程序和测试过程影响。系统的设计与测试程序已在前 面讲述。 所取样品是否具有代表性可由碳平衡验证,即对比燃料中的碳含量和所测烟气中的碳含量(不包 括烟)。
仪器的标定是通过与标准气体比较来实现的。根据ISO6***:****,标准气体混合物本身应具鉴 定证书。实际应用中通常的做法是,将标准气体与氮气制作标准气体混合物,其浓度约为分析仪测量 量程满刻度的60%和*0%。 标准气体制造厂商应确保所提供的标准气体具有表*0中的精确度。 一氧化碳和二氧化碳可制作成单组分或双组分混合物标准气体。在保证混合物特性稳定情况下, 也可将一氧化碳、二氧化碳与丙烷制作成三组分的混合物标准气体。 对于HC分析仪所使用的零气是指氧气含量为20%~22%,其余均为氮气的“人工合成”零空气, 其他类型仪表的零气均采用纯氮。这两种类型的零气的杂质满足以下要求: C≤*ppm; co≤*ppm; cO2≤*00ppm; NO.≤*ppm; SO2≤*ppm 用户应确保供货商提供给自已的标准气体是满足以上要求的,还应确保供货商严格按以上要求生 产标准气体。
表*0标准气体的浓度精确度
假定各组分气体均为理想气体,因此其摩尔浓度 创的。 体积浓度应以%或cm/m²(ppm)表示。
*.2干烟气与湿烟气的换算
气体样品中的水分被凝结出来后,认为测量值是“干态”下的,否则,认为是“湿态”下的。水 分的含量会带来“干态”和“湿态”测量结果的差异,其含量可以由试验各方协商通过计算或测量得 到。压气机进口的空气湿度、燃料中水的含量、燃料燃烧生成的水以及水或蒸汽的注入都应考虑进 去。该转换见式(*):
*.3换算到特定的烟气氧含量
为了将测量结果与标准烟气相联系,可以参考式(*0)将测量结果修正到某一特定氧含量下烟气 农度。 以*5%氧气含量为基准,烟气中各组分i以体积浓度表示的排放值为:
其中,干空气的氧含量依据ISO2533:**75。 理论上,该修正可以应用到其他氧含量的“于态”或“湿态”的气体
标准工况及特定氧含量下的干烟气体积流量换算
以标准工况、*5%的氧含量于烟气表示的排放值为
EMiu*5,dy = EV*5,dy M, L = EVi*s.dy · P.
摩尔质量(M)和标准参考密度见表C.*。 如摩尔质量单位为kg/kmol,浓度单位为cm/m²,则上述的排放值单位为mg/m。 对于NOx,其单位是mg/m²;对于SOx,其单位是mg/m;对于UHC,其单位是mg/m3。
*.5换算到与输出功率相关的排放值
与输出功率相关的排放值为
由式(*3)计算得出
M,.*m Im D P
Im = Pi.wet M.. .M,.*mg P P
当Piwet的单位为cm/m,Qm,的单位为kg/s,P的单位为kW时,下式可以得到与输出 的值,单位为g/kWh。
EMi,p=Piwet M. P
注:摩尔质量Mo由假定完全燃烧条件下,通过燃料组分计算得出。任何蒸汽或水的注入都应加以考虑。 例如,典型的气体燃料甲烷(CH*)在相对湿度为60%、大气压力为*0*.3kPa、温度为*5℃条件 下燃烧时,产生氧含量为*5%的干烟气,并产生Mtor=2*.*63kg/mol的湿烟气。 典型的液体燃料正十二烷(C*2H26)在相同条件下燃烧,产生Mn=2*.753kg/mol的湿烟气
*.6换算到与燃料消耗量相关的排放值
与燃料消耗量相关的排放值由式(*5)进行换算。
EMi,=EM.p qm.e
附录A (资料性附录) 试验结果与其评估的典型示例
JGJ 35*-20** 体育建筑电气设计规范表A.*排放试验的记录
附录B (资料性附录) 烟气主要成分的说明
基于碳氢化合物的液体燃料和气体燃料与氧气燃烧后生成最终产物二氧化碳与水蒸气,由于燃烧 不完全及其他成分的存在会产生其他燃烧产物
空气在高温下燃烧会产生NOx。当燃料中含有N时,其燃烧过程也会产生NOx。 燃料燃烧过程会产生NO与NO2,它们合称为NOr。本标准中,采用NO2来计算NO,的排放浓度
L*二氧化碳、一氧化碳与未燃烧的碳氢化合物
二氧化碳(CO2)是碳氢化合物完全燃烧的产物。而一氧化碳(CO)则是不完全燃烧的产物,这 可能是由于燃料/空气混合不完全(雾化、蒸发及混合不均)和燃烧结束过早产生的冷区域而引起的。 空气供给不足和燃料在燃烧区域滞留时间太短也是原因之一。 上述特征还可阻止部分碳氢化合物被完全氧化,从而产生未燃烧碳氢化合物。
通过Bacharach方法(见ISO5063)测得的烟由烟气中存在的所有颗粒组成DBJ6*∕T **-20*5 装配式复合墙结构技术规程,这些颗粒将 harach过滤器上沉积物的反射率。
烟包括燃烧反应生成的各种固体产物, 它们是不完全燃烧的产物。通常出现在冷区域或富燃料区。 燃料中的灰分和进入燃气轮机的任何粉尘也会对颗粒物的测量结果产生影响,而对测量结果 的是在安装时进入烟道、管道及锅炉等其他附属设备中的赃物及铁锈
附录C (资料性附录) 气体组分的物理性质