1、沼气发电试运措施北京首钢生物质能源项目沼气发电试运措施编制： 审核： 批准： 同方环境股份有限公司2013年4月措施名称： 北京首钢生物质能源项目沼气发电试运措施 措施编号：出措施日期：2013年4月试验地点：北京首钢生物质能源项目现场 试验负责人：试验日期：2013年4 月2013年12 月参加试验人员：参加试验单位：北京首钢生物质能源科技有限公司 同方环境股份有限公司 北京电力建设公司调整试验所 拟稿： 校阅： 审核： 批准： 一、沼气发电设备简介本工程利用北京首钢生物质能源科技有限公司垃圾渗滤液污水处理产生的沼气进行发电，所发电力实现就地消化，用来补充企业内部生产用电，同时利用沼气机组尾
2、气余热生产热水。通过本工程的实施可以减少环境污染，降低大气温室效应，符合国家产业政策，属于国家积极推广的典型的分布式能源发电。采用沼气发电系统不仅保护环境而且将沼气变废为宝、循环利用、减排增效。本工程拟采用沼气发电机组进行发电，配套配套脱硫除湿、储气柜、余热回收利用、消防、安全、消防、环保等设施。北京首钢生物质能源科技有限公司垃圾渗滤液污水处理设计处理渗滤液900吨/天，沼气产量1000m/h，由于渗滤液季节的差异，根据标书要求，本次采购3台500GFZ1-PwZ-ESM1型沼气发电机组，预留1台机组的位置，按照4台500千瓦机组配套设计。二、沼气发电启动必须具备的条件1. 运行人员、安装人员
3、、调试人员已分值配齐;运行人员已考试合格; 各级人员岗位责任制已落实; 消防、保卫和后勤工作已安排好。2. 机组的各类调试措施、方案、大纲均已按规定审批出版，主要措施已向运行人员交底。3. 试运现场已具备运行及事故处理规程、系统图、记录表格、安全用具、运行用具、启动措施及曲线等。4. 试运范围内的设备系统已命名和标识，所有阀门已挂牌。5. 生产区域需投用的土建工程已验收，试运场地平整、道路畅通、平台栏杆和沟道盖板齐全，危险物品已清除。符合文明启动要求。6. 具备足够的润滑油及其它必需的备品备件和工具。7. 正常、备用、事故保安电源可靠。8. 照明充足良好，事故照明能可靠备用；通讯设备安装完毕，
4、能正常投用。9. 试运区域内的暖通、防冻、防雨设施齐全可靠。10. 试运区域内消防设施齐全可靠。11. 各类水源充足可靠。12. 与电网系统连结的送出工程、通讯联络、调度管辖等均已完备，满足运行需要。并网方式已确定，电网调度部门同意。13. 投入的设备系统已分部试运合格，需签证验收的项目已签证验收完毕。14. 未完工程施工现场与启动调试机组现场适当隔离,做好安全措施。15. 设备系统满足以下要求： 临时管道及设备已拆除，系统已恢复完毕。 燃气管道冲管结束，燃气系统严密。 设备和系统保温工作完毕。 发电机耐压试验合格。 热控系统满足机组安全启、停及正常运行的最基本要求。三、沼气发电的启动步骤 说
5、明:本系统分主要分为三个子系统，即：脱硫部分，燃气发电机部分，余热部分。每个系统既是独立的子系统，又是相互制约的系统，调试过程中应按步骤调试。第一步：调试脱硫系统，生产出合格沼气后进入下一步；第二步： 燃气发电机部分，燃气发电机组运转正常并网成功后进 入下一步； 第三步：余热部分调试（第二步与第三步根据实际情况可同时进 行）。四、沼气发电整套启动前应完成的实验 站内低压供电系统设备调试实验 10KV倒送电未能送达之前，接入380V电源供站内调试实验使用。低压供电系统包括低压室各配电盘柜及直流屏系统。五、脱硫系统调试1、脱硫理论基础1目的和任务 脱硫岗位是沼气生产中重要岗位之一,其目的是脱除沼气
6、中的硫化物,并对沼气中的灰尘和焦油进行清除，为用气车间生产提供合格的原料气。2工艺原理 本方案脱硫剂采用TM-S钛氰钴磺酸盐类。该法具有操作简单、稳定可靠、不堵管、不堵塔、清理简单、气体净化度高、运行成本低等特点。 物化性质外观：兰灰色粉末密度：0.96g/cm3主要成份：92%（酞菁钴四磺酸盐）水不溶物：2.0%在水碱性水溶液中有很好的溶解性。在纯碱水溶液中呈兰色，在氨水中呈浅绿兰色。在酸性介质中不分解，化学稳定性好。热稳定性好，100以下不分散。脱硫液对碳钢无腐蚀，对人体无毒害作用。对H2S反应性有机硫化物催化活性很好。 脱硫过程化学反应(1)碱性水溶液吸收硫化物主要反应H2S+NH4OH
7、（NH4）HSH2OH2S+Na2CO3NH4HCO3+NaHSRSH+NH4OHRSNH4+H2ORSH+Na2CO3RSNa+NaHCO3COS+2NH4OHNH4COSNH4H2S+2NH4OH+( n 1 ) S(NH4)2Sn+2H2ONaHs+Na2CO3+(n 1) SNa2Sn+NaHCO3(2)再生反应（NH4）HS+O2 2S+2（NH4）OHNaHS+O2 2S+2NaOH(NH4)2Sn+ O2+H2O Sn+2（NH4）OHNa2Sn+ O2+H2O Sn+2NaOH2RSNH4+ O2+H2O (RS)2+2NH4OH2RSNa4+ O2+H2O (RS)2+2NH
8、4OH(3)催化剂的再生再生过程中催化剂由活性状态转化为非活性状态，失去了催化性能。吹空气时非活性状态的催化剂吸收空气中的氧转化为活性状态，恢复了催化性能。(4)当被处理气体中含有CO2和HCN时有如下反应：NH4OH+CO2NH4HCO3Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3NH4OH+HCN+SNH4CNS+H2ONa2CO3+HCN+SNaCNS+NaH-CO32、具备条件：1联动试车，单体试车合格后。 2各电气，仪表等设备具备开车条件，系统各阀门开关灵活及开关情况。3系统全部打通，具备开车条件。4消防器材齐全，现场杂物清理干净，照明充足。5用造气系统制得合格的煤气（沼气），置换脱硫
9、工段所有气相管线 和设备。6煤气（沼气）置换，开加压机进出口阀，打开脱硫塔顶部放散管置换，在脱硫塔放散管出口处取样分析，取样分析合格后，置换结束。7置换期间，区域内严禁动火。8生产科、机动科、安环科专人负责。9置换时不得留有死角。3、脱硫溶液配制方案 本系统脱硫剂采用TM-S钛氰钴磺酸盐类复合脱硫剂。 配置指标： 脱硫剂浓度 1g/L 碱度 2025g/L PH 8.59.2 空气量 以溶液不翻出器外为准 配制方案：（以100m 溶液为例）1、原始开车溶液配制，在联动试车后进行。2、一次投料量： NaCO 需要量: 2.5t TM-S脱硫剂需药量：0.25吨3、制备顺序： （1）溶液制备槽加软
10、水至液位高度2/3以上，约1 m3；（2）根据溶液配比加入一定量的纯碱和脱硫剂；（3）开启溶液配制槽顶部的搅拌装置，待加入药品全部溶解后，开启制液泵，将溶液打入贫液槽内。 4、工艺流程及主要设备4.1工艺流程 含硫煤气（或沼气）进入脱硫塔下部，经与塔顶喷淋下来的脱硫贫液逆流接触吸收H2S，使出塔气中的H2S降到要求值以下。脱硫后的煤气从脱硫塔顶部引出，经捕滴器脱除水份后，进入下步工序。脱硫贫液由碱液与催化剂溶液组成，系统运行时需定时定量对各药剂进行补充。吸收H2S后的脱硫富液，从脱硫塔底部排出后，进入富液槽，由富液泵升压，经喷射器喷入再生槽，在槽内进行再生，再生所用的空气由喷射器引入。再生后的
11、贫液再经贫液槽和贫液泵送至脱硫塔循环，再生空气从再生槽顶部放空。从喷射再生槽中浮出来的硫泡沫自流至硫泡沫槽，硫液由硫液泵送到压滤机中进行压滤，压滤后的溶液流入富液池中，回到系统循环。而硫泡沫变成硫磺饼从压滤机中排出。整个工艺流程如下图： 主要设备一览表1000m3/h沼气湿法脱硫系统设备配置明细编号设备名称规格型号单位数量备注1脱硫塔主体120018.3米台12捕滴器12004.5米台13硫泡沫槽4m台14再生槽DN220010 L=6290台15喷射器配套套46加药槽1.5m台1带搅拌装置7富液槽配套台18贫液槽配套台19硫液泵IS50-32-200，5.5kW 台2防爆电机、叶轮为304材
12、质，1用1备10贫液泵、富液泵IS80-50-200(O)，15KW台3防爆电机、叶轮为304材质，2用1备11厢式压滤机XAY10/630-U型（处理量400kg/d）台15、生产操作控制5.1工艺指标脱硫部分工艺指标:1、 煤气(沼气)处理量: 1000 Nm3/h；2、 脱硫塔入口煤气(沼气)压力：812KPa3、 脱硫塔进出口压差: 5001000Pa4、 脱硫塔入口气体温度: 30455、 溶液再生温度: 35406、 脱硫塔入口溶液温度: 35457、 脱硫塔塔入口气体中H2S含量: 2500ppm8、 脱硫塔出口H2S含量: 200mg/Nm39、 各电机轴承温度: 6510、
13、贫液槽液位： 1/23/411、 富液槽液位： 1/23/412、 加压机进口压力： 1.53KPa 13、 加压机出口压力： 81.2KPa 14、贫液泵出口压力： 0.50.47Mpa15、再生泵出口压力： 0.50.47Mpa 16、喷射器压力： 0.50.47Mpa5.2硫回收工艺指标: 硫液槽工作温度： 3070 压滤机操作温度： 常温 压滤机工作周期时间： 48小时 压滤机工作压力： 0.30.4MPa 排放废水中硫化物含量： 1g/L 硫磺回收率： 70% 硫磺成品纯度： 70%6、设备外观检查6.1检查各设备管道阀门,分析取样点及电器仪表等必须好。6.2检查系统内所有阀门开关位
14、置应符合开车要求。6.3与供水供电供气部门联系做好开车前的准备。6.4将脱硫溶液组分调整至工艺指标范围内并保证有充足脱硫溶液。7、联动试车7.1、优先把富液槽内灌软水650m3。7.2、开富液泵往喷射再生槽送液，待贫液槽有2/3液位，再开贫液泵往脱硫塔送液，调节泵流量，使之正常循环，液位稳定然后对全系统的设备，管道、阀门、仪表及取样点进行全面检查。如发现缺陷或故障则停车消除，直到完全达到要求为止。要连续正常运转八小时以上。要检查项目包括：（1）各贫、富液泵轮流开动，先各开一台，后各开两台，最后各开三台，看其电机及轴承是否超温，电机及泵是否有异响。（2）硫泡沫泵及配液泵也按前法试转。（3）硫泡沫
15、槽灌水2/3槽后开动搅拌机，运转检查电机及轴承是否超温或有异响。（4）根据开贫、富液泵台数调整开喷射器支数（各开一台泵时开喷射器14支；开两台泵时，开喷射器28支；开三台泵时，开喷射器40支），使富液泵出液压力0.55MPa，逐支检查各支喷射器抽吸力，看其有无倒喷。（5）检查再生液位调节器的功能是否灵活可靠。（6）各阀门（包括导淋阀）开关调节是否灵活可靠。（7）各阀门盘根及法兰有无泄漏。（8）各仪表批示是否灵活可靠。（9）气液分析取样点是否通畅。（10）往三个熔硫釜注满软水后，往夹套送蒸汽，并往放硫阀送蒸汽，检查送气是否正常，放硫阀开头是否灵活可靠。每次检查作好记录备案。其中要记下各贫、富液泵
16、不同送液量（由出口压力可推算，从而也可考察脱硫液流量计的准确性）下相应的电流（与电压有关）及电压。8、动力设备的开停车8.1加压机开车 关闭蒸汽吹扫阀，微开加压机入口阀，用煤气吹扫机肚，直至取样化验O20.6； 关闭入口阀、出口阀； 启动加压机（若用变频器控制，首先将调整到15Hz左右）； 待加压机转动平稳后，检查有无异常； 开启出口阀，根据入口压力缓慢开启入口阀； 调整入口阀开度或加压机频率至用户所需。8.2脱硫泵的开车 检查脱硫泵进口阀是否开全，打开排气阀排气，至有液体流出为止。开车，并注意检查有无响声，启动电机观察电流，用出口阀调至所需压力正常后，全面检查响声、温度、震动、泄露、电流等情
17、况。9、硫回收操作规程9.1认真检查滤板两边的抬把是否完好。9.2每块滤布清理干净，认真检查滤布是否完好，滤板两边排水嘴无堵漏现象。9.3压滤机滤板排放整齐。9.4启动液压站加压油泵，压力保持在 1315公斤，直到滤板压紧为止，停止加压油泵。9.5硫泡沫进压滤机温度控制在不超过60 。9.6压滤机正常工作时不准启动加压油泵。9.7开启硫液泵给压滤机注液，直到滤板两边排水嘴水清液流逐渐变小至道到停流为止。9.8启动加压油泵，把推板退到合适位置，打开滤板把硫膏放入硫膏冷却盘内进行装袋。9.9推板两边的导向轮要定期注油,保持灵活9.10液压站经常检查油箱液位及油质情况，油站内油要三个月换油一次 。9
18、.11滤板两边抬把螺栓用黄油润滑良好，排水槽每班清理干净彻底。六、燃气发电机部分调试1、冷却系统调试1.1检查外观1.2检查焊接点有无裂缝1.3检查箱体有无裂缝1.4检查电机控制线路接线是否正确，有无松动现象1.5检查电缆接线是否正确，有无老化现象1.6检查排污阀密封性是否良好1.7检查各个连接管路是否松动，密封是否良好1.8测量各个传感器工作是否正常1.9测量冷却风机是否运转正常2、沼气输送管路系统调试2.1检查管路有无漏气点2.2检查管路各连接点密封性是否良好2.3检查管路流量传感器、温度传感器2.4测量排空阀手动自动工作是否正常由于前期已经做过打压和清理进气管路这两项工作就不在检查3、瓦
19、斯发电机组系统调试3.1调试项目 检查外观 检查成套性 检查机组的接线系统 测量一、二次回路对地及回路间的绝缘电阻 检查机组的密封性能 检查常温下的启动性能 检查相序 检查控制屏上各指示装置工作情况 检查保护装置动作的可靠性 检查空载电压整定范围 测量电压和频率的波动率 试运转试验3.2调试方法的及步聚3.2.1检查外观A机组的焊接应牢固,焊缝应均匀，无裂纹、药 皮、溅渣、焊穿、咬边、漏焊及气孔等缺陷。B机组的控制屏、采集箱表面应平整。C机组的涂漆部分的漆膜应均匀，无明显裂纹、脱落、流痕，气泡、划伤等现象。 D机组电镀件的镀层光滑，无漏镀斑点、锈蚀等 现象。E机组的紧固件应不松动。3.2.2机
20、组接线系统检查 接线系统按电气接线规范进行检查，应符合相关国家、行业标准规范要求。机组安装完毕后，严格按接线图检查系统接线的正确性。在检查无误后才可进行通电方试验。3.2.3测量一、二次回路对地及回路间的绝缘电阻（用500V兆欧表）在试验间自然条件下，机组处于冷态时，测量一、二次回路对地及回路间的冷态绝缘电阻（直流24V控制回路除外）。在热态下，分别测量发电机绕组对地及绕组间，控制屏一、二次回路对地及回路间热态绝缘电阻（注：热态是指机组在运转时，机体等部件热稳定后的状态）。测量时各开关处于接通位置，机组的电气部件、半导体器件、电容器等应排除。兆欧表指示稳定后读数，测量结果应满足下表要求：项目条
21、件部位绝缘电阻M回路额定电压（V）400600冷态绝缘电阻环境温度1535，空气相对湿度4575% 机组一、二次回路对地及回路之间22环境温度25，空气相对湿度为95%0.40.5热态绝缘电阻0.40.53.2.4检查机组的密封性能 将机组各被检查部位擦干，在静态和预热、试运转试验和连续运行试验过程中达到下列要求。A不漏油：各油管接头，结合面、螺纹连接处、旋转轴外露端等处静结合面无油迹，动结合面无滴漏和油流痕迹。B不漏水：水封及水管接头处无滴水现象，水箱、缸体、缸盖、机油、冷却器、热水交换器和水管，表面无渗水现象。C不漏气：输气管线、机体、缸盖结合部位无气流，必要时用气泡法或拆缸盖检查。3.2
22、.5检查常温下的启动性能 在机组首次启动时，要做排空准备。在常温（不低于5）下，采用机组的启动装置，按使用维护说明书规定的方法启动机组，每次启动时间不得超过8s，每次间隔2min，最终做到机组每启动三次，至少有两次启动成功。在多次启动机组不成功时，要检查供气系统和机组本身，在确定无问题时，待启动马达冷却后再次试验3.2.6检查控制屏上各指示装置的工作情况A发动机所带监测仪表应符合相应产品技术条件。B发电机组就地、控制室、远方同一参数的指示必须相一致。C指针顺滑灵活、指示稳定；数安显示清晰、不漏字。D屏、柜、箱音响、信号等指示装置应正常工作。E各操作按钮、控制开关灵活、牢固、无卡滞现象。H水温高
23、、油温高试验3.2.7检查保护装置的动作可靠性 当机组出现超速或油压低时，发电机组自动分闸、停机。本试验以降低动作值方式进行模拟试验，在动作正常时，将整定值恢复到正确值上。将水、油温度传感器在机组的拆下后，以水加热方式进行模。3.2.8检查空载电压整定范围A分别在冷态和热态时，整定机组的满载频率为额定值后去掉负载。然后在空载下调节电压整定装置到两个极限位置，分别读取在两个极限位置时的电压值，按下式计算电压整定范围的上、下极限值UZ（%）。 UZ= 100% 式中：U额定电压，V； Umax（Umin）电压整定装置确定的最高（最低）电压，V。B机组的空载电压整定范围为95%105%额定电压。C机
24、组空载电压低于技术条件规定时，分别对发电机的励磁系统进行调整，以达到技术要求。3.2.9检查机组电压和频率波动率A计算公式：电压波动率UB（%） UB= 100% 式中：UBmax，UBmin 同一次观测时间内的电压最大值和最小值，V。 频率波动率fB（%） fB= 100% 式中：fBmax，fBmin 同一次观测时间内的频率最大值和最小值，Hz。B调试试验在空车条件下进行，根据发电机组技术条件的规定，对本项上进行调试检查。当机组波动率超标时，对机组电压和调速系统重新进行调整。4、机组整套启动调整试验的主要程序4.1调试前的准备 建筑工程基本结束、现场整洁、道路畅通。 试运范围内施工脚手架已
25、拆除，沟道及孔洞盖板 齐全。 消防器材齐全，功能良好，消防系统已正常投入运行。 试运区域照明系统正常运行。 通讯系统运行正常、设备完好。 供水畅通，水源充足。 设备及系统安装完毕，管道支吊架调整好，并经验收合格。 安装牢靠，外表清洁完整，动作性能符合产品的技术规定，各水位计、油位计、电气设备等标识清楚。 转动机械加好符合要求的润滑油，油位正常。 电、气动门调试好，各种仪表安装完，并经校验合格。 试运机构完整、试运人员全部到位。 分步试运后要及时整理记录，妥善保存。4.2 启动机组4.2.1 操作控制屏a检查、确定主断路器处于“连接”状态。b将三个电源开关打开：将“直流电源”开关置于“开（ON）
26、”位置。将“电调电源”开关置于“开（ON）”位置。4.3 启动就地控制柜。4.4 启动远程控制柜。4.5打开机组前手动燃气阀门。4.6 踩下脚踏开关，接通启动马达和电动预供油泵的电源。4.7预供油 先用手摇机油泵泵油，当有压力感觉时，按下“预供油”按纽启用电动预供油泵泵油，当机油压力表指示为0.1MPa以上时，停止供油。4.8 手动将电动蝶阀拨至“开”位置，使燃气进入机组。4.9 启动机组 按下“起动”按钮，机组应能正常启动；启动马达连续运行不得超过5秒。若一次启动不成功，则间隔至少2分钟后方可再次启动；若机组连续三次未能启动，应立即停止，查明原因并排除后方可再次启动。4.10 启动完成后，应
27、立即踢开脚踏开关，以免误操作损坏启动马达。4.11 机组启动后，应调整机组转速调至600-800r/min怠速运行进行暖机并进行下列检查：查看主油道的机油压力数值，滤前与滤后压力差，如不正常应立即查找原因。打开气缸盖上罩壳，观察摇臂及横桥各点、面摩擦副回油状况，有回油流出是正常的，回油微量或没有，应松开外润滑管查找原因或疏通、更换横桥、摇臂。旋开水泵放水阀少许，若有强劲水柱冲出，则表明供水正常。打开缸盖高温回水管线上的放气螺塞，检查两排气缸供水是否正常。检查机组外观状况，不得有漏水、漏油、漏气现象。所有零部件应固定牢固，不得有明显的振动或松动现象。观察发动机排气烟色是否正常，呼吸器有无异常烟气
28、，监听机组有无异常声响。嗅发动机是否有焦味、燃气味。用手背感觉各气缸盖升温速度是否平衡、各冷却管线前后温度是否正常。4.12 充分暖机（一般水温、油温20以上）后，将控制屏上“怠速/额定”转换开关置于“额定”位置，机组将提速、在额定转速下运行。待水温、油温均上升到40以上，再观察机组各仪表指示是否正常。若机组各仪表指示正常，则可进行合闸操作。4.13 并网运行 机组运行正常后，具备发电条件时，由变电所输配电专业人员现场协调，进行并网。当待并机组与被并机组的频率差、电压差、相位差满足设定值时，同步装置控制智能断路器合闸，并网成功。4.14 加载4.14.1 合闸后，通过IG模块中的功率设置进行设
29、置功率。4.14.2 检查三相电压、三相电流、功率、功率因数及频率指示是否正确，如有误差应分析原因，排除故障后重新投入工作。4.15 机组正常运行中的巡检4.15.1 将机组调整到正常功率后，运行人员可按照电站规定，每半小时在机房作一次巡回检查。4.15.2 观察燃气管系、润滑管系、冷却水管系、进排气管系是否有泄露现象，有问题应及时排除。（重点检查发动机是否有漏油现象，检查水泵壳体最下方的泄水口处是否有水流出，检查电控混合器、排气歧管、排气总管连接处有无胶管或密封圈老化及漏气现象。）4.15.3 观察呼吸器烟雾是否正常。4.15.4 观察运动部件动作是否正常，监听机组运行声音是否正常。4.15.5 检查机油油面的高度、机油粘度是否正常。4.15.6 注意观察发动机各缸缸温、排温（可利用手持红外测温仪），确保各缸工作正常。4.15.7 每1-2小时对机组各参数作一次正式书面记录。如数据异常，应查找原因并排除。应特别密切关注机组的水温、油温、油压、缸温、排温。4.16 停机4.16.1 准备停机前应对机组进行一次全面检查，判明工作状况，以便保养、修理。4.16.2 正常停机应按以下步骤进行：卸载机组停机前，要先卸去负荷。分闸机组功率降至40kW以下时，迅速按下“分闸”按钮。怠速运行
