WYTYCZNE POMIARÓW SPRAWDZAJĄCYCH ELEKTROFILTR ENEA WYTWARZANIE S.A., BLOK NR 3 2 / 9 SPIS TREŚCI

Transkrypt

1

2 ENEA WYTWARZANIE S.A., BLOK NR 3 2 / 9 SPIS TREŚCI 1. PODSTAWA OPRACOWANIA CEL I ZAKRES PRACY OPIS OBIEKTU MIERZONEGO WYKAZ PARAMETRÓW GWARANTOWANYCH PRZEZ STRONY KONTRAKTU Parametry gwarantowane przez Zamawiającego EF Parametry gwarantowane przez RAFAKO POMIARY GRAWIMETRYCZNE WARUNKI OGÓLNE PRZEPROWADZENIA POMIARÓW I SPORZĄDZENIA RAPORTU POBÓR PRÓBEK PALIWA I POPIOŁU WYMAGANE WARUNKI PRACY INSTALACJI BLOKOWEJ PODCZAS POMIARÓW DO SPEŁNIENIA PRZEZ OPERATORÓW BLOKU... 9

3 ENEA WYTWARZANIE S.A., BLOK NR 3 3 / 9 1. PODSTAWA OPRACOWANIA Wykonanie pomiarów sprawdzających elektrofiltr bloku nr 3 w Enea Wytwarzanie, w ramach realizacji prac związanych z kontraktem: - Umowa nr S/K/LH/0094/11 na wymianę elektrofiltru bloku nr 3 w Elektrowni Kozienice, wraz z załącznikami (obecnie w ENEA WYTWARZANIE S.A.). 2. CEL I ZAKRES PRACY Wykonanie pomiarów sprawdzających przez akredytowaną jednostkę pomiarową w zakresie: - pomiary grawimetryczne stężenia zapylenia i innych parametrów spalin za EF, - pomiary grawimetryczne stężenia zapylenia i innych parametrów spalin przed EF, - zbadanie pozostałych parametrów gwarantowanych przez Elektrownię (paliwo, popiół), - porównanie wyników pomiaru z parametrami kontraktowymi, wg poniższych wytycznych, ze wskazaniem metodyki i zakresu mierzonych wielkości celem zweryfikowania pracy instalacji. 3. OPIS OBIEKTU MIERZONEGO - elektrofiltr (dalej zwany EF) posiada 2 komory, każda o jednym dyfuzorze i jednym konfuzorze tzw. lewy ciąg i prawy ciąg EF, - każda komora EF posiada grawimetryczne przekroje pomiarowe na kanałach spalin: 1 przekrój pomiarowy przed dyfuzorem komory, 1 przekrój pomiarowy za konfuzorem komory tj. za wentylatorem spalin, - przed komorą EF znajduje się poziomy odcinek kanału spalin (pionowy przekrój pomiarowy) z króćcami pomiarowymi osadzonymi w górnej ścianie kanału. Wymiary kanału spalin w przekroju pomiarowym: 3200x3600 [mm] (szerokość x głębokość), - za komorą EF znajduje się poziomy odcinek kanału spalin (pionowy przekrój pomiarowy) z króćcami pomiarowymi osadzonymi na górnej ścianie kanału, za wentylatorem spalin. Wymiary kanału spalin w przekroju pomiarowym: 2600x4000 [mm] (szerokość x głębokość), - dostęp do przekrojów pomiarowych: przed komorą EF stacjonarne podesty obsługowe dostępne przez klatkę schodową elektrofiltru lub drabinę; za komorą EF stacjonarne podesty obsługowe dostępne poprzez kręte schody i drabinę. 4. WYKAZ PARAMETRÓW GWARANTOWANYCH PRZEZ STRONY KONTRAKTU Dane z DTR EF (TWR/ , wyd.2): 4.1 Parametry gwarantowane przez Zamawiającego EF Typ kotła (oznaczenie) OP 650k 040 Znamionowa, ciągła produkcja pary 650 t/h Ciśnienie pary świeżej na wylocie z kotła 13,6 MPa Temperatura pary na wyjściu z kotła 540 ºC Głównymi dostawcami węgla kamiennego do ENEA Wytwarzanie S.A. są: KWK Bogdanka ok. 64% KWK Wujek Ruch Wujek ok. 12,5% KWK Budryk ok. 6% KWK Mysłowice Wesoła ok. 5,5% KWK Wujek Ruch Śląsk ok. 4%

4 ENEA WYTWARZANIE S.A., BLOK NR 3 4 / 9 KWK Murcki Staszic ok. 3,5% KWK Rydułtowy Anna ok. 1,5% KWK Wieczorek ok. 1% KWK Jankowice ok. 1% Analiza ogólna Wartość opałowa w tanie roboczym MJ/kg Substancje lotne % wagowo Wilgoć całkowita w stanie roboczym do 13 % wagowo Popiół w stanie roboczym % wagowo Analiza pierwiastkowa Węgiel całkowity % wagowo Wodór całkowity 3,0 4,5 % wagowo Azot 0,6 1,2 % wagowo Tlen 4 12 % wagowo Chlor do 0,3 % wagowo Fluor 0,007 0,03 % wagowo Siarka 0,5 1,3 % wagowo Kotły OP 650 w Elektrowni Kozienice S.A. opalane węglem kamiennym, zostały również przystosowane do współspalania biomasy w udziale masowym nie większym niż 10%. Biomasa podawana jest przy pomocy dodatkowej instalacji na ciągi nawęglania, by następnie mieszanka biomasy z węglem została przesłana do zasobników przykotłowych. W przypadku uzyskania stosownych zezwoleń przewiduje się spalanie biomasy płynnej. Szczegółową analizę biomasy drzewnej (lipiec 2010) przedstawia poniższa tabela: Stan Stan Stan suchy, Stan suchy i Analiza paliwa Jednostka roboczy, analityczny, bezpopiołowy, r a d daf Wilgotność całkowita, W t % 5,8 Wilgotność w próbce analitycznej, W % 0,6 Popiół, A % 1,4 1,5 1,5 Części lotne, V % 75,5 79,6 80,1 81,3 Ciepło spalania, Q s kcal/kg kj/kg Wartość opałowa, Q i kcal/kg kj/kg Węgiel, C t % 46,75 49,33 49,63 50,38 Wodór, H t % 5,68 5,99 6,03 6,12 Azot, N % 1,24 1,31 1,32 1,34 Siarka całkowita, S t % 0,02 0,02 0,02 0,02 Chlor, Cl % 0,023 0,024 0,024 Tlen, O % 39,13 41,29 41,54 Fluor, F % 0,000 0,000 0,000 Glin, Al % 0,04 0,04 0,04 Sód, Na % 0,017 0,018 0,018 Potas, K % 0,068 0,072 0,072 Arsen, As mg/kg 0,09 0,10 0,10 Rtęć, Hg mg/kg 0,013 0,014 0,014

5 ENEA WYTWARZANIE S.A., BLOK NR 3 5 / 9 Szczegółową analizę biomasy rolnej (lipiec 2010) przedstawia poniższa tabela: Stan Stan Stan suchy, Stan suchy i Analiza paliwa Jednostka roboczy, analityczny, bezpopiołowy, r a d daf Wilgotność całkowita, W t % 6,7 Wilgotność w próbce analitycznej, W % 0,7 Popiół, A % 4,5 4,8 4,8 Części lotne, V % 69,2 73,7 74,2 77,9 Ciepło spalania, Q s kcal/kg kj/kg Wartość opałowa, Q i kcal/kg kj/kg Węgiel, C t % 45,92 48,86 49,20 51,69 Wodór, H t % 5,57 5,93 5,97 6,27 Azot, N % 1,05 1,12 1,13 1,18 Siarka całkowita, S t % 0,16 0,17 0,17 0,18 Chlor, Cl % 0,069 0,073 0,074 Tlen, O % 36,03 38,34 38,61 Fluor, F % 0,001 0,001 0,001 Glin, Al % 0,07 0,08 0,08 Sód, Na % 0,009 0,010 0,010 Potas, K % 0,675 0,718 0,723 Arsen, As mg/kg 0,13 0,14 0,14 Rtęć, Hg mg/kg 0,004 0,004 0,004 Charakterystyka oleju opałowego (mazut) (gwarantowane przez Zamawiającego) Lepkość kinematyczna max 55 cst przy 100ºC Pozostałość po spopieleniu max 0,2 % Zawartość siarki max 3,0 % Zawartość ciał obcych max 0,5 % Zawartość wody max 1,0 % ph wyciągu wody neutralne Temperatura zapłonu w otwartym tyglu min 62 ºC Temperatura krzepnięcia max 40 ºC Wartość opałowa min kj/kg Zawartość wanadu max 150 ppm Gęstość 0,966 0,99 g/cm 3 przy 20ºC Koks 13,8 14 % Skład chemiczny spalin przed elektrofiltrem (gwarantowane przez Zamawiającego) Natężenie przepływu spalin do (przy max mocy bloku. 225 MW) Nm 3 /h (spaliny suche, 6% O 2 ) Temperatura spalin C Podciśnienie hpa Zawartość w spalinach H 2 O 0,032 0,055 kg H 2 O/kg gazu suchego CO 2 do 14,0 % O 2 do 8,0 % N 2 ok. 80 % CO do 50, max. 200 mg/nm 3 (spaliny suche, 6% O 2 ) NO x do 300, po zabudowie SNCR poniżej 200 mg/nm 3 (spaliny suche, 6% O 2 )

6 ENEA WYTWARZANIE S.A., BLOK NR 3 6 / 9 Zawartość pyłu g/nm 3 (spaliny suche, 6% O 2 ) Zawartość węgla w popiele 1,0 7,0 % SO mg/nm 3 (spaliny suche, 6% O 2 ) Uwaga: zakres pracy bloku od 125 MW do 225 MW; po zabudowie SNCR zawartość amoniaku w spalinach do 5 ppm. Charakterystyka popiołu (gwarantowane przez Zamawiającego) Gęstość usypowa kg/m 3 Temperatura C Charakterystyka sprężonego powietrza (gwarantowane przez Zamawiającego) Powietrze technologiczne nadciśnienie 0,35 0,5 MPa punkt rosy +3 ºC Powietrze sterownicze nadciśnienie 0,55 0,7 MPa punkt rosy - 40 ºC Warunki klimatyczne dla ENEA Wytwarzanie S.A. Ciśnienie atmosferyczne 1013 hpa Wilgotność względna 50 do 90 % Najwyższa temperatura zewnętrzna +37,5 C Najniższa temperatura zewnętrzna -30,8 C Średnia dobowa temperatura lata +16,5 C Średnia dobowa temperatura zimy -1,4 C Średnia dobowa wilgotność lata 73 % Średnia dobowa wilgotność zimy 86 % 4.2 Parametry gwarantowane przez RAFAKO Stężenie zapylenia za elektrofiltrem: 30 mg/nm 3 spaliny suche 6%O2 5. POMIARY GRAWIMETRYCZNE - wymagane normy/standardy do realizacji pomiarów: PN-EN , PN-EN 15259, PN- Z :1994, oraz inne związane, - pomiary grawimetryczne należy przeprowadzić przed i za komorami EF w tym samym czasie (równolegle przed/za komorą i równolegle dla obu komór EF), przy pracujących wszystkich zespołach zasilających EF, przy pracy kotła z wydajnością nominalną tj. ok. 225MW. - punkty pomiarowe powinny być utworzone z siatki powstałej w wyniku podziału każdego przekroju pomiarowego zgodnie z ww. normą. Wymagane jest przedstawienie w raporcie rysunku użytych punktów pomiarowych w poszczególnych przekrojach pomiarowych. Wymiary przekrojów pomiarowych należy zweryfikować przed pomiarem, - zapis seria pomiarowa oznacza tutaj wykonanie próbkowania we wszystkich punktach pomiarowych danego przekroju pomiarowego, - liczba serii pomiarowych we wszystkich przekrojach: 3 serie przed komorą EF, 3 serie za komorą EF. - każda seria pomiarowa powinna być opisana z podaniem m.in. daty czasu rozpoczęcia i zakończenia próbkowania pyłu (np. rrrr.mm.dd, gg:mm gg:mm),

7 ENEA WYTWARZANIE S.A., BLOK NR 3 7 / 9 - czas próbkowania pyłu w każdym punkcie pomiarowym: 3 minuty, - przed pomiarem próbkowania pyłu należy przeprowadzić standardowy pomiar prędkości spalin w przyjętych punktach pomiarowych. Wyniki zmierzonych prędkości należy zamieścić w raporcie na rysunkach przekrojów pomiarowych, - wszystkie mierzone parametry spalin (t [C], p [Pa], ρ [kg/m 3 ], V [m 3 /s] i [Nm 3 /h], O 2 [%], CO 2 [%], v [m/s], H 2 O [kg H 2 O/kg gazu suchego], SO 2 [mg/nm 3 sp. suche 6% O 2 ], CO [mg/nm 3 sp. suche 6%O 2 ], NO x [mg/nm 3 sp. suche 6%O 2 ]) należy zmierzyć własnym oprzyrządowaniem w każdym odpowiednio przekroju pomiarowym, gdzie próbkowano pył. - parametry: stężenie zapylenia ([mg/m 3 ] oraz jednostki pochodne), v [m/s] należy mierzyć w każdym punkcie pomiarowym przekroju. - parametry: p stat [Pa], O 2 [%], CO 2 [%], SO 2 [mg/nm 3 sp. suche], CO [mg/nm 3 sp. suche 6%O 2 ], NO x [mg/nm 3 sp. suche 6%O 2 ] można mierzyć w punkcie pomiarowym, referencyjnym dla danego przekroju pomiarowego, lub prowadzić równolegle z próbkowaniem pyłu - dopuszcza się pomiar t [C] w wybranym, jednym punkcie referencyjnym dla danego przekroju pomiarowego, po uprzednim zweryfikowaniu go metodą pomiaru siatkowego: - wykonanie przed pomiarami stężenia zapylenia lub równolegle - pomiar temperatury spalin w siatce punktów pomiarowych zgodnej z wymogami normy/standardu, z wykorzystaniem skalibrowanego oprzyrządowania - użycie średniej arytmetycznej do określenia temperatury w przekroju i wybór miejsca referencyjnego odpowiadającego tej temperaturze. 6. WARUNKI OGÓLNE PRZEPROWADZENIA POMIARÓW I SPORZĄDZENIA RAPORTU - Wykonawca pomiarów oraz jego plan pomiarów (dostarczony z minimum 7 dniowym wyprzedzeniem) powinny być zatwierdzone przez strony kontraktu (dostawcę EF i Zamawiającego EF), - metodyka przygotowania do pomiarów (wyposażenie do próbek i pomiarów, suszenie, ważenie, przygotowanie podzespołów wyposażenia, itp.), próby ślepe, próby szczelności, główne pomiary, kondycjonowanie i ważenie, walidacja i prezentacja wyników: zgodnie z wymaganą ww. normą/standardem, - warunki techniczne wykonania pomiarów grawimetrycznych są takie same dla przekrojów pomiarowych przed i za EF. - rozpoczęcie pomiarów powinno być uzgodnione z operatorem bloku, - warunki pracy bloku (średnia moc elektryczna [MW], średni przepływ pary świeżej [t/h]) zarejestrowany podczas pomiarów gwarancyjnych należy przedstawić w raporcie z pomiarów, w tabeli dla każdego przekroju pomiarowego, - wszystkie odstępstwa od normalnej pracy bloku, w tym odstępstwa od warunków przedstawionych powyżej powinny być przedstawione w raporcie z pomiarów. Podstawowe wymagania dotyczące pracy instalacji blokowej opisano w dalszej części opracowania, - raport z pomiarów powinien przedstawiać wszystkie parametry zmierzone i niezbędne informacje wykorzystane przy opracowaniu wyników m.in. te, które wymieniono w normie/standardzie. - wyniki pomiarów należy przedstawić osobno dla każdej serii pomiarowej każdego przekroju pomiarowego. Należy przedstawić również wartości uśrednione tych serii. W przypadku stężenia zapylenia jest to średnia ważona, gdzie wagą jest odpowiedni strumień przepływu spalin, a wynik dodatkowo należy przedstawić dla całego EF. Stężenia zapylenia należy przedstawić w następujących warunkach odniesienia:

8 ENEA WYTWARZANIE S.A., BLOK NR 3 8 / 9 - [mg/m 3 spaliny wilgotne] - [mg/nm 3 spaliny wilgotne] - [mg/nm 3 spaliny suche] - [mg/nm 3 spaliny suche przy 6 % O 2 ] (w tym opracowaniu N oznacza gaz przeliczony dla warunków normalnych, tj. dla umownej temperatury i ciśnienia równych odpowiednio 273 K i 1013 hpa), - zawartość wilgoci w gazie (H 2 O) należy przedstawić jako: - [%] - [kg H 2 O/kg gazu suchego], - natężenie przepływu spalin V należy przedstawić przede wszystkim dla warunków: - [Nm 3 /h spaliny wilgotne] - [Nm 3 /h spaliny suche przy 6 % O 2 ], - w raporcie należy przedstawić czas wykonywania próby ślepej oraz czas wykonywania sprawdzeń prędkości spalin dla każdego przekroju pomiarowego, - do raportu należy dołączyć wyniki analiz próbek pobranych podczas pomiarów, - w raporcie należy załączyć opis wykorzystanego sprzętu z wskazaniem ważności świadectw dopuszczających je do akredytowanego wykorzystania, - raport należy sporządzić w formie papierowej oraz przesłać w postaci elektronicznej do przedstawicieli Elektrowni i Rafako, - Elektrownia umożliwi przedstawicielom Wykonawcy pomiarów oraz Rafako dostępu do nastawni kotła, lokalizacji poboru próbek paliwa, rozdzielni EF. 7. POBÓR PRÓBEK PALIWA I POPIOŁU - w trakcie pomiarów Wykonawca pomiarów lub obsługa obiektu (po ustaleniach z Wykonawcą pomiarów) powinna dokonać poboru próbek paliwa, które będą spalane w trakcie trwania pomiarów. Poboru należy dokonać 1 2 razy w ciągu czasu pomiarowego zapewniając pobór próbek podlegających spaleniu w kotle w czasie trwania pomiarów. Pobór ma być wykonany z wszystkich pracujących układów dozowania węgla do kotła (z wszystkich pracujących podajników młynowych/kotłowych). - pobrane próbki paliwa należy zmieszać w jedną zbiorczą próbkę, która zostanie opisana (nazwa obiektu, data, godziny poboru), rozdzielona przez Wykonawcę pomiarów pomiędzy RAFAKO i Wykonawcę pomiarów. Wielkość przekazanej próbki reprezentatywnej: około 1 2 kg lub w ilości według wymagań zleceniobiorcy analiz paliwa wybranego przez Wykonawcę pomiarów, - Wykonawca pomiarów zleci przebadanie próbki paliwa w akredytowanym laboratorium w celu oznaczenia parametrów w zakresie jak poniżej: - wilgoć całkowita - stan roboczy, % - popiół - stan roboczy, % - części (subst.) lotne - stan roboczy, % - ciepło spalania - stan roboczy, % - wartość opałowa - stan roboczy, kj/kg - węgiel całk. - stan roboczy, % - wodór całk. - stan roboczy, % - azot - stan roboczy, % - azot - stan suchy bezpopiołowy, % - siarka całkowita - stan roboczy, % - substancje palne - stan roboczy, % - tlen - stan roboczy, % - chlor - stan roboczy, % - próbki popiołu pobrane grawimetrycznie z przekrojów pomiarowych przed EF po określeniu wyników stężeń zapylenia powinny zostać zabezpieczone do ew. przekazania

9 ENEA WYTWARZANIE S.A., BLOK NR 3 9 / 9 Rafako do analizy. Decyzja o przekazaniu nastąpi po uzyskaniu pełnego raportu z pomiarów. - analiza próbek musi być wykonana dla każdego dnia pomiarowego. W przypadku stosunkowo dużych odstępów czasowych pomiędzy poszczególnymi seriami pomiarowymi lub wystąpienia sytuacji znaczących zmian w paliwie wg informacji uzyskanych ze strony Elektrowni, należy przeprowadzić analizy osobnych próbek. 8. WYMAGANE WARUNKI PRACY INSTALACJI BLOKOWEJ PODCZAS POMIARÓW DO SPEŁNIENIA PRZEZ OPERATORÓW BLOKU - nieprzerwana, bezawaryjna i stabilna praca bloku przez 72 h przed pomiarami, - ten sam, stabilny poziom obciążenia bloku (znamionowy, tj. ok. 225MW) podczas wszystkich przeprowadzonych pomiarów przy zachowaniu kontraktowych parametrów pracy bloku, emisji spalin przed EF oraz spalania węgla kontraktowego, w tym minimum 2h przed rozpoczęciem pomiarów, - brak zmian obciążenia instalacji S(N)CR podczas pomiarów, jeśli obecna - stabilność generowanej mocy elektrycznej bloku z fluktuacjami 5 %, - jednakowy, równomierny i stabilny rozpływ spalin z kotła na poszczególne komory EF (fluktuacje 5% przed poszczególnymi komorami EF). W przypadku braku pomiaru napływu spalin na komory należy zachować zbliżony poziom zawartości tlenu w spalinach przed lewą i prawą komorą EF, - brak przełączeń zespołów młynowych, - praca obu wentylatorów spalin na zbliżonym, stabilnym poziomie, - brak załączeń zdmuchiwania sadzy w kotle i innych instalacjach zainstalowanych przed EF w trakcie pomiarów, - brak załączeń instalacji spalania oleju i współspalania oleju, - brak znaczących zmian udziałów paliw pomiędzy np. węglem i biomasą, jeśli biomasa obecna. - bezawaryjna praca instalacji odbioru popiołu z lejów EF i dalszego transportu popiołu, - praca lejów EF z niedopuszczaniem do ich napełniania, - praca komór EF (tryb pracy zespołów zasilających, układów strzepywania elektrod, itp.) zgodnie z kartą nastaw elektrofiltru, w programie pełnego zasilania zespołów EF, - w trakcie pomiarów nie należy ingerować w prace elektrofiltru ani dokonywać regulacji urządzeń bloku mających wpływ na jego pracę czy emisję spalin do EF bez uzgodnienia z przedstawicielami Rafako i/lub Wykonawcy pomiarów. Niniejszy dokument może zostać udostępniony Zamawiającemu EF (ENEA Wytwarzanie S.A.) oraz Wykonawcy pomiarów.