ANSI ASME PTC 40-2017 Flue Gas Desulfurization Units.pdf

1、Flue Gas Desulfurization UnitsPerformance Test CodesAN AMERICAN NATIONAL STANDARDASME PTC 40-2017(Revision of ASME PTC 40-1991)ASME PTC 40-2017(Revision of PTC 40-1991)Flue GasDesulfurizationUnitsPerformance Test CodesAN AMERICAN NATIONAL STANDARDxDate of Issuance: March 23, 2018This Standard will b

2、e revised when the Society approves the issuance of a new edition.ASME issues written replies to inquiries concerning interpretations of technical aspects of this Code. Interpretations arepublished on the Committee web page and under http:/go.asme.org/InterpsDatabase. Periodically certain actions of

3、 theASME PTC Committee may be published as Cases. Cases are published on the ASME website under the PTC CommitteePage at http:/go.asme.org/PTCcommittee as they are issued.Errata to codes and standards may be posted on the ASME website under the Committee Pages to provide corrections toincorrectlypub

4、lisheditems,ortocorrecttypographicalorgrammaticalerrorsincodesandstandards.Sucherratashallbeusedon the date posted.The PTC Committee Page can be found at http:/go.asme.org/PTCcommittee. There is an option available to automaticallyreceive an e-mail notification when errata are posted to a particular

5、 code or standard. This option can be found on theappropriate Committee Page after selecting “Errata” in the “Publication Information” section.ASME is the registered trademark of The American Society of Mechanical Engineers.Thiscodeorstandardwasdevelopedunderproceduresaccreditedasmeetingthecriteriaf

6、orAmericanNationalStandards.TheStandardsCommitteethatapprovedthecodeorstandardwasbalancedtoassurethatindividualsfromcompetentandconcernedinterestshavehadanopportunity to participate.The proposed code orstandardwas made available for public review and commentthat provides an opportunityfor additional

7、 public input from industry, academia, regulatory agencies, and the public-at-large.ASME does not “approve,” “rate,” or “endorse” any item, construction, proprietary device, or activity.ASME does not take any position with respect to the validity of any patent rights asserted in connection with any

8、items mentioned in thisdocument,anddoesnotundertaketoinsureanyoneutilizingastandardagainstliabilityforinfringementofanyapplicableletterspatent,norassumeanysuchliability.Usersofacodeorstandardareexpresslyadvisedthatdeterminationofthevalidityofanysuchpatentrights,andtherisk of infringement of such rig

9、hts, is entirely their own responsibility.Participation by federal agency representative(s) or person(s) affiliated with industry is not to be interpreted as government or industryendorsement of this code or standard.ASME accepts responsibility for only those interpretations of this document issued

10、in accordance with the established ASME proceduresand policies, which precludes the issuance of interpretations by individuals.No part of this document may be reproduced in any form,in an electronic retrieval system or otherwise,without the prior written permission of the publisher.The American Soci

11、ety of Mechanical EngineersTwo Park Avenue, New York, NY 10016-5990Copyright 2018 byTHE AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERSAll rights reservedPrinted in U.S.A.CONTENTSNotice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12、 . . . . . . . . . . . . . . viForeword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viiCommittee Roster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13、. . . . . . . . . . . . . . . . . . viiiCorrespondence With the PTC Committee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ixSection 1 Object and Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14、 . . . . . . 11-1 Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3 Uncertainty

15、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Section 2 Definitions and Descriptions of Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32-1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32-2 Descriptions of Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42-3 Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17、 . . . . . . . . . . . . . . . . 4Section 3 Guiding Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83-1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18、 83-2 Test Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103-3 Test Preparations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113-4 Conduct of Test . . . . . . .

19、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123-5 Calculation and Reporting of Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Section 4 Instruments and Methods of Measurement . . . . . . . . . . . . . . .

20、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184-1 Results to Be Determined . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184-2 Methods of Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Section

21、5 Computation of Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255-1 Calculation of Percent SO2Removal (%R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255-2 Calculation of Reagent Stoichiometry and Consumption .

22、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255-3 Calculation of Energy/Power Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275-4 Calculation of Water Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285-5 Calcul

23、ation of Waste or By-Product . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285-6 Purge Stream Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Section 6 Report of Results . . . . . . . . . . . . . . . . .

24、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306-1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306-2 Title Page and Table of Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25、 . . . . . . . . . . . . . . . . 306-3 General Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306-4 Executive Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306-5 Repor

26、t Content . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306-6 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Section 7 Uncertainty Analysis . . . . . . .

27、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327-1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327-2 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32iii7-3 Objective of Uncertainty Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327-4 Determination of Overall Uncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29、 . . 327-5 Calculation of Uncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337-6 Sensitivity Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337-7 Systematic Uncertainty . . . .

30、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347-8 Random Standard Uncertainty for Spatially Uniform Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347-9 Correlated Systematic Standard Uncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

31、. . . . . . 35Nonmandatory AppendicesA Wet FGD System Sample Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36B Semi-Dry FGD System Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43C Uncertainty Calculation

32、Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47D References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Figures1-2-1 FGD System Inputs and Outputs . . . . . . . . . . . . . . . .

33、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-4.4.3-1 Evaluation of Test Runs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Tables1-3-1 Expected Test Uncertainties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34、 . . . . . . . . . . 22-2.1-1 Symbols and Descriptions of Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42-2.2-1 Symbols and Descriptions of Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53-4.2.4-1 Test Proximity to Desi

35、gn Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133-4.2.5-1 Stabilization Parameters for FGD System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143-4.4.1-1 FGD System Test Durations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154-2.1-1 Flue Gas Parameters Required From Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197-5.1-1 Expected Uncertainty for FGD System Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33A-2.1-1

37、FGD System Inlet Gas Flow Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37A-2.2-1 Percent MCR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37A-2.3-1 FGD System Inlet SO2Concentration . .

38、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37A-2.4-1 FGD System Inlet Particulate Concentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38A-2.5-1 FGD System Inlet Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39、 . . . . . . . . . . . . . 38A-2.6-1 Dry Percent Chlorides and Fluorides in Coal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38A-2.7-1 Dry Percent Sulfur in Coal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38A-2.8-1 Available

40、CaCO3, Dry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38A-3.1-1 Limestone/Sulfur Dioxide Ratio (Maximum) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38A-3.2-1 Sulfur Dioxide Removal Efficiency (Minimum) . . . . . . .

41、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39A-3.3-1 Sulfur Dioxide Allowable Emission Concentration (Maximum) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39A-3.4-1 Static Pressure Drop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40A-3

42、.5-1 Gypsum Production (Minimum) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40A-3.7-1 Gypsum Purity (Minimum) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41A-3.8-1 Gypsum Properties . . . . . . . . . . . . .

43、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41A-3.9-1 Makeup Water Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42A-3.10-1 Power Consumption (Test Run 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44、. . . . . . . . . . . . . . . 42B-2.1-1 Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43ivB-2.2-1 EPA Methods 2 and 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

45、4B-2.3-1 Coal Sampling and Analysis Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44B-2.9-1 FGD System Inlet and Outlet Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44B-2.9-2 Determination of Flue Gas Molecular Weight

46、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45B-3.1-1 Lime Usage Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45B-3.1-2 Correction Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47、 . . . . . . . . . . . . . . . 45C-2-1 Summary of Post-Test SO2Uncertainty Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48C-2-2 Inputs for Instrumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49C-2-3 Summary of Post

48、-Test Wet FGD System Differential Pressure Uncertainty Analysis . . . . . . 50C-2-4 Summary of Post-Test Dry FGD System Water Consumption Uncertainty Analysis . . . . . . . 51C-2-5 Summary of Post-Test Dry FGD System Lime Consumption Uncertainty Analysis . . . . . . . . 52C-3-1 Simulated Readings .

49、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53C-3-2 Average Readings Across Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53C-3-3 Differences At Each Location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53C-3-4 Difference Between ltand Average Value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53vNOTICEAll Performance Test Codes must adhere to the requirements of ASME PTC 1, General Instructions. The followinginform