CN113837600A - 一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统及方法 - Google Patents
一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113837600A CN113837600A CN202111112049.2A CN202111112049A CN113837600A CN 113837600 A CN113837600 A CN 113837600A CN 202111112049 A CN202111112049 A CN 202111112049A CN 113837600 A CN113837600 A CN 113837600A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- real
- time
- data
- air
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 59
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 49
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 72
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
- G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/80—Management or planning
- Y02P90/84—Greenhouse gas [GHG] management systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Economics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统及方法,包括一次风机入口数据实时采集系统、送风机入口数据实时采集系统、空气成分数据实时采集系统、烟气成分数据实时采集系统和碳排放量实时计算分析与展示系统;一次风机入口数据实时采集系统、送风机入口数据实时采集系统、空气成分数据实时采集系统、烟气成分数据实时采集系统将测量得到的数据汇总至采集与上传装置,经滤波模块处理后按照MODBUS通讯协议传输至采集数据库服务器,采集数据库服务器连接碳排放量实时计算分析与展示系统。本发明为电厂碳排放管理人员决策提供数据支撑。
Description
技术领域
本发明属于动力工程技术领域,具体涉及一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统及方法。
背景技术
随着我国各地逐步试点建立起碳交易市场、完善碳税政策,燃煤电厂直接面临巨大的碳成本压力。对于国内已投产的燃煤电厂来说,统筹规划碳排放指标、准确核算碳排放量成为电厂相关管理人员的重要工作内容。目前燃煤电厂通过化石燃料特性计算燃烧过程CO2排放量极易受到煤种来源、配煤掺烧比、燃料燃烧水平等因素影响,且由于燃料特性检验受限于试验仪器与方法,导致很难给电厂管理人员提供实时、准确、可靠地数据支撑,因此亟需一种能够实时监测碳排放量指标的系统及方法。
发明内容
为了克服以上技术问题,本发明提出一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统及方法,为电厂碳排放管理人员决策提供数据支撑。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统,包括一次风机入口数据实时采集系统、送风机入口数据实时采集系统、空气成分数据实时采集系统、烟气成分数据实时采集系统和碳排放量实时计算分析与展示系统;
一次风机入口数据实时采集系统、送风机入口数据实时采集系统、空气成分数据实时采集系统、烟气成分数据实时采集系统将测量得到的数据汇总至采集与上传装置12,经滤波模块13处理后按照MODBUS通讯协议传输至采集数据库服务器14,采集数据库服务器14连接碳排放量实时计算分析与展示系统。
所述一次风机入口数据实时采集系统包括安装在一次风机1入口的风温传感器2、风压传感器3和风速传感器4。
所述送风机入口数据实时采集系统包括安装在送风机5入口的风温传感器6、风压传感器7和风速传感器8。
所述空气成分数据实时采集系统包括安装在一次风机附近的空气成分分析仪9。
所述烟气数据实时采集系统包括安装在炉膛出口水平烟道10位置的烟气成分分析仪11。
所述碳排放量实时计算分析与展示系统包括数据调用模块15、CO2实时排放量计算模块16、CO2排放配额计算模块17、前端显示装置18与应用数据库服务器19,所述CO2实时排放量计算模块16、CO2排放配额计算模块17的输出端连接数据调用模块15的输入端,数据调用模块15的输出端连接前端显示装置18与应用数据库服务器19。
所述的采集数据库服务器14中数据库为实时数据库服务器,应用数据库服务器19为关系型数据库。
一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统的监测方法,包括以下步骤;
CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中烟道烟气成分分析仪11采集的数据,实时计算得到炉膛出口烟气中CO2的排放量;
CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中一次风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪9数据,实时计算得到一次风机入口CO2的含量;
CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中送风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪9数据,实时计算得到送风机入口CO2的含量;
CO2额定排放量计算模块17通过数据调用模块15调取厂级监控信息系统(SIS系统)数据,实时计算出机组CO2的额定排放量和已排放量;
通过前端显示装置18实时呈现各机组及全厂碳排放量指标计算结果,为电厂碳排放管理人员决策提供数据支撑。
所述CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中烟道烟气成分分析仪11采集的数据,实时计算炉膛出口烟气中CO2排放量的具体过程为:
烟气成分分析可以实时得到炉膛出口烟气温度Tgas、压力Pgas、流速vgas以及烟气中CO2体积分数Volgas,CO2,根据炉膛设计资料得到炉膛出口截面面积Afur,out,由函数关系Vgas=f(vgas,Afur,out)计算出烟气体积流量Vgas;根据亚美格分体积定律可推导出函数关系Vgas,CO2=f(Vgas,Volgas,CO2),据此计算出烟气中CO2体积流量Vgas,CO2;高温低压烟气可视为理想气体,由气体状态方程PV=mRT可得出函数关系mgas,CO2=f(Pgas,Tgas,Vgas,co2,Rco2),其中Rco2是CO2的气体常数,从而计算出炉膛出口烟气中CO2质量流量mgas,CO2。
所述CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中一次风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪9数据,实时计算得到一次风机入口CO2含量的具体过程为:
实时获取一次风机入口传感器测量的风温Tpriair、风压Ppriair、风速vpriair及空气成分分析得到的空气中CO2体积分数Volair,CO2,根据一次风机设计资料得到一次风机入口截面面积ApriF,in,由函数关系Vgas=f(vpriair,ApriF,in)计算出一次风机入口体积流量Vpriair;根据分体积定律可推导出函数关系Vpriair,CO2=f(Vpriair,Volair,CO2),据此计算出一次风机入口CO2体积流量Vpriair,CO2;由气体状态方程PV=mRT可得出函数关系mpriair,CO2=f(Ppriair,Tpriair,Vair,CO2,Rco2),其中Rco2是CO2的气体常数,从而计算出一次风机入口CO2质量流量mpriair,CO2。
所述CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中送风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪9数据,实时计算得到送风机入口CO2含量的具体过程为;
实时获取送风机入口传感器测量的风温Tsecair、风压Psecair、风速vsecair及空气成分分析得到的空气中CO2体积分数Volair,CO2,根据送风机设计资料得到送风机入口截面面积AsecF,in,由函数关系Vgas=f(vsecair,AsecF,in)计算出送风机入口体积流量Vsecair;根据分体积定律可推导出函数关系Vsecair,CO2=f(Vsecair,Volair,CO2),据此计算出送风机入口CO2体积流量Vsecair,CO2;由气体状态方程PV=mRT可得出函数关系msecair,CO2=f(Psecair,Tsecair,Vair,CO2,Rco2),其中Rco2是CO2的气体常数,从而计算出送风机入口CO2质量流量msecair,CO2。
所述CO2额定排放量计算模块17通过数据调用模块15调取厂级监控信息系统(SIS系统)数据,实时计算机组CO2的额定排放量的具体过程为:
通过交互页面将各种机组类型和对应的供电基准值、供热基准值,以及各种冷却方式与对应修正系数录入到应用服务器19中;在前端显示装置18中设置机组类型与冷却方式,得到对应的供电基准值Be、供热基准值Bh、冷却方式修正系数Fl;实时从SIS系统获取机组供电表码值W、供热计量表码值H、供热比Hr、出力系数F;根据机组负荷出力系数F实时计算出力修正系数Ff,其中Ff=f(F),根据供热比Hr实时计算供热量修正系数Fr,其中Fr=f(Hr);根据机组供电表码值W和点表变比S实时计算供电量Qe,其中Qe=f(W,S),根据供热计量表码值H实时计算供热量Qh,其中Qh=f(H);计算机组供电CO2配额Ae,其中Ae=f(Qe,Be,Fl,Ff,Fr),计算机组供热CO2配额Ah,其中Ah=f(Qh,Bh);根据计算的机组供电CO2配额Ae和供热CO2配额Ah,得到机组CO2额定排放量A,A=f(Ae,Ah);根据炉膛出口烟气中CO2质量流量mgas,CO2、一次风机入口CO2质量流量mpriair,CO2、送风机入口CO2质量流量msecair,CO2计算出机组CO2已排放量Ap,Ap=f(mgas,CO2,mpriair,CO2,msecair,CO2);
通过前端显示装置18实时呈现各机组及全厂碳排放量指标计算结果,其具体过程为:
在前端显示装置18中录入各机组本年度购入CO2排放量Ab,本年度售出CO2排放量As;计算各机组本年度剩余CO2排放量Ay,Ay=f(A,Ap,Ab,As);实时展示各机组及电厂本年度CO2额定排放量A、本年度已排放量Ap、本年度购入CO2排放量Ab、本年度售出CO2排放量As、本年度剩余CO2排放量Ay。
本发明的有益效果:
本发明相比通过化石燃料特性计算燃烧过程CO2排放量,本发明不受燃煤种类、燃烧水平影响,计算结果更为精准可靠。采用上述技术方案及数学模型,能够计算展示燃煤电厂实时碳排放指标,为电厂碳排放管理人员决策提供数据支撑。
本发明通过数据采集系统、采集与上传装置、数据调用模块、排放量计算模块、前端显示装置,可以实时监测燃煤电厂碳排放指标,为电厂管理人员提供实时、准确、可靠地数据支撑。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统,包括一次风机入口数据实时采集系统、送风机入口数据实时采集系统、空气成分数据实时采集系统、烟气成分数据实时采集系统和碳排放量实时计算分析与展示系统;
所述一次风机入口数据实时采集系统包括安装在一次风机1入口的风温传感器2、风压传感器3、风速传感器4;所述送风机入口数据实时采集系统包括安装在送风机5入口的风温传感器6、风压传感器7、风速传感器8;所述空气成分数据实时采集系统包括安装在一次风机附近的空气成分分析仪9;所述烟气数据实时采集系统包括安装在炉膛出口水平烟道10位置的烟气成分分析仪11;
将上述各系统测量得到的数据汇总至采集与上传装置12,经滤波模块13处理后按照MODBUS通讯协议传输至采集数据库服务器14;所述碳排放量实时计算分析与展示系统包括数据调用模块15、CO2实时排放量计算模块16、CO2排放配额计算模块17、前端显示装置18与应用数据库服务器19。
所述的采集数据库服务器14中数据库为实时数据库服务器,应用数据库服务器19为关系型数据库。
所述的一次风机入口数据实时采集系统、送风机入口数据实时采集系统应根据现场一次风机、送风机数量进行布置,确保每台设备入口数据均能采集到位。
本发明所述的燃煤机组碳排放量指标实时监测方法包括以下步骤:
CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中烟道烟气成分分析仪11采集的数据,实时计算得到炉膛出口烟气中CO2的排放量;
CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中一次风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪9数据,实时计算得到一次风机入口CO2的含量;
CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中送风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪9数据,实时计算得到送风机入口CO2的含量;
CO2额定排放量计算模块17通过数据调用模块15调取厂级监控信息系统(SIS系统)数据,实时计算出机组CO2的额定排放量和已排放量;
通过前台显示装置实时呈现各机组及全厂碳排放量指标计算结果,为电厂碳排放管理人员决策提供数据支撑。
CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中烟道烟气成分分析仪11采集的数据,实时计算炉膛出口烟气中CO2排放量的具体过程为:
烟气成分分析可以实时得到炉膛出口烟气温度Tgas、压力Pgas、流速vgas以及烟气中CO2体积分数Volgas,CO2。根据炉膛设计资料得到炉膛出口截面面积Afur,out,由函数关系Vgas=f(vgas,Afur,out)计算出烟气体积流量Vgas;根据亚美格分体积定律可推导出函数关系Vgas,CO2=f(Vgas,Volgas,CO2),据此计算出烟气中CO2体积流量Vgas,CO2;高温低压烟气可视为理想气体,由气体状态方程PV=mRT可得出函数关系mgas,CO2=f(Pgas,Tgas,Vgas,co2,Rco2),其中Rco2是CO2的气体常数,从而计算出炉膛出口烟气中CO2质量流量mgas,CO2。
CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中一次风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪9数据,实时计算得到一次风机入口CO2含量的具体过程为:
实时获取一次风机入口传感器测量的风温Tpriair、风压Ppriair、风速vpriair及空气成分分析得到的空气中CO2体积分数Volair,CO2。根据一次风机设计资料得到一次风机入口截面面积ApriF,in,由函数关系Vgas=f(vpriair,ApriF,in)计算出一次风机入口体积流量Vpriair;根据分体积定律可推导出函数关系Vpriair,CO2=f(Vpriair,Volair,CO2),据此计算出一次风机入口CO2体积流量Vpriair,CO2;由气体状态方程PV=mRT可得出函数关系mpriair,CO2=f(Ppriair,Tpriair,Vair,CO2,Rco2),其中Rco2是CO2的气体常数,从而计算出一次风机入口CO2质量流量mpriair,CO2。
CO2实时排放量计算模块16通过数据调用模块15调取实时数据库中送风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪9数据,实时计算得到送风机入口CO2含量的具体过程为;
实时获取送风机入口传感器测量的风温Tsecair、风压Psecair、风速vsecair及空气成分分析得到的空气中CO2体积分数Volair,CO2。根据送风机设计资料得到送风机入口截面面积AsecF,in,由函数关系Vgas=f(vsecair,AsecF,in)计算出送风机入口体积流量Vsecair;根据分体积定律可推导出函数关系Vsecair,CO2=f(Vsecair,Volair,CO2),据此计算出送风机入口CO2体积流量Vsecair,CO2;由气体状态方程PV=mRT可得出函数关系msecair,CO2=f(Psecair,Tsecair,Vair,CO2,Rco2),其中Rco2是CO2的气体常数,从而计算出送风机入口CO2质量流量msecair,CO2。
CO2额定排放量计算模块17通过数据调用模块15调取厂级监控信息系统(SIS系统)数据,实时计算机组CO2的额定排放量的具体过程为:
通过交互页面将各种机组类型和对应的供电基准值、供热基准值,以及各种冷却方式与对应修正系数录入到应用服务器19中;在前端显示装置18中设置机组类型与冷却方式,得到对应的供电基准值Be、供热基准值Bh、冷却方式修正系数Fl;实时从SIS系统获取机组供电表码值W、供热计量表码值H、供热比Hr、出力系数F;根据机组负荷出力系数F实时计算出力修正系数Ff,其中Ff=f(F),根据供热比Hr实时计算供热量修正系数Fr,其中Fr=f(Hr);根据机组供电表码值W和点表变比S实时计算供电量Qe,其中Qe=f(W,S),根据供热计量表码值H实时计算供热量Qh,其中Qh=f(H);计算机组供电CO2配额Ae,其中Ae=f(Qe,Be,Fl,Ff,Fr),计算机组供热CO2配额Ah,其中Ah=f(Qh,Bh);根据计算的机组供电CO2配额Ae和供热CO2配额Ah,得到机组CO2额定排放量A,A=f(Ae,Ah);根据炉膛出口烟气中CO2质量流量mgas,CO2、一次风机入口CO2质量流量mpriair,CO2、送风机入口CO2质量流量msecair,CO2计算出机组CO2已排放量Ap,Ap=f(mgas,CO2,mpriair,CO2,msecair,CO2)。
通过前台显示装置实时呈现各机组及全厂碳排放量指标计算结果,其具体过程为:
在前端显示装置18中录入各机组本年度购入CO2排放量Ab,本年度售出CO2排放量As;计算各机组本年度剩余CO2排放量Ay,Ay=f(A,Ap,Ab,As);实时展示各机组及电厂本年度CO2额定排放量A、本年度已排放量Ap、本年度购入CO2排放量Ab、本年度售出CO2排放量As、本年度剩余CO2排放量Ay。
Claims (10)
1.一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统,其特征在于,包括一次风机入口数据实时采集系统、送风机入口数据实时采集系统、空气成分数据实时采集系统、烟气成分数据实时采集系统和碳排放量实时计算分析与展示系统;
所述的一次风机入口数据实时采集系统、送风机入口数据实时采集系统、空气成分数据实时采集系统、烟气成分数据实时采集系统将测量得到的数据汇总至采集与上传装置(12),经滤波模块(13)处理后按照MODBUS通讯协议传输至采集数据库服务器(14),采集数据库服务器(14)连接碳排放量实时计算分析与展示系统。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统,其特征在于,所述一次风机入口数据实时采集系统包括安装在一次风机(1)入口的风温传感器(2)、风压传感器(3)和风速传感器(4)。
3.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统,其特征在于,所述送风机入口数据实时采集系统包括安装在送风机(5)入口的风温传感器(6)、风压传感器(7)和风速传感器(8)。
4.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统,其特征在于,所述空气成分数据实时采集系统包括安装在一次风机附近的空气成分分析仪(9)。
5.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统,其特征在于,所述烟气数据实时采集系统包括安装在炉膛出口水平烟道(10)位置的烟气成分分析仪(11)。
6.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统,其特征在于,所述碳排放量实时计算分析与展示系统包括数据调用模块(15)、CO2实时排放量计算模块(16)、CO2排放配额计算模块(17)、前端显示装置(18)与应用数据库服务器(19),所述CO2实时排放量计算模块(16)、CO2排放配额计算模块(17)的输出端连接数据调用模块(15)的输入端,数据调用模块(15)的输出端连接前端显示装置(18)与应用数据库服务器(19);
所述的采集数据库服务器(14)中数据库为实时数据库服务器,应用数据库服务器(19)为关系型数据库。
7.基于权利要求1-6任一项所述的一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统的监测方法,其特征在于,包括以下步骤;
CO2实时排放量计算模块(16)通过数据调用模块(15)调取实时数据库中烟道烟气成分分析仪(11)采集的数据,实时计算得到炉膛出口烟气中CO2的排放量;
CO2实时排放量计算模块(16)通过数据调用模块(15)调取实时数据库中一次风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪(9)数据,实时计算得到一次风机入口CO2的含量;
CO2实时排放量计算模块(16)通过数据调用模块15调取实时数据库中送风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪(9)数据,实时计算得到送风机入口CO2的含量;
CO2额定排放量计算模块(17)通过数据调用模块(15)调取厂级监控信息系统(SIS系统)数据,实时计算出机组CO2的额定排放量和已排放量;
通过前端显示装置(18)实时呈现各机组及全厂碳排放量指标计算结果,为电厂碳排放管理人员决策提供数据支撑。
8.根据权利要求7所述的一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统的监测方法,其特征在于,所述CO2实时排放量计算模块(16)通过数据调用模块(15)调取实时数据库中烟道烟气成分分析仪(11)采集的数据,实时计算炉膛出口烟气中CO2排放量的具体过程为:
烟气成分分析可以实时得到炉膛出口烟气温度Tgas、压力Pgas、流速vgas以及烟气中CO2体积分数Volgas,CO2,根据炉膛设计资料得到炉膛出口截面面积Afur,out,由函数关系Vgas=f(vgas,Afur,out)计算出烟气体积流量Vgas;根据亚美格分体积定律可推导出函数关系Vgas,CO2=f(Vgas,Volgas,CO2),据此计算出烟气中CO2体积流量Vgas,CO2;高温低压烟气可视为理想气体,由气体状态方程PV=mRT可得出函数关系mgas,CO2=f(Pgas,Tgas,Vgas,co2,Rco2),其中Rco2是CO2的气体常数,从而计算出炉膛出口烟气中CO2质量流量mgas,CO2;
所述CO2实时排放量计算模块(16)通过数据调用模块(15)调取实时数据库中一次风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪(9)数据,实时计算得到一次风机入口CO2含量的具体过程为:
实时获取一次风机入口传感器测量的风温Tpriair、风压Ppriair、风速vpriair及空气成分分析得到的空气中CO2体积分数Volair,CO2,根据一次风机设计资料得到一次风机入口截面面积ApriF,in,由函数关系Vgas=f(vpriair,ApriF,in)计算出一次风机入口体积流量Vpriair;根据分体积定律可推导出函数关系Vpriair,CO2=f(Vpriair,Volair,CO2),据此计算出一次风机入口CO2体积流量Vpriair,CO2;由气体状态方程PV=mRT可得出函数关系mpriair,CO2=f(Ppriair,Tpriair,Vair,CO2,Rco2),其中Rco2是CO2的气体常数,从而计算出一次风机入口CO2质量流量mpriair,CO2。
9.根据权利要求7所述的一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统的监测方法,其特征在于,所述CO2实时排放量计算模块(16)通过数据调用模块(15)调取实时数据库中送风机入口实时风温、风压、风速传感器数据和空气成分分析仪(9)数据,实时计算得到送风机入口CO2含量的具体过程为;
实时获取送风机入口传感器测量的风温Tsecair、风压Psecair、风速vsecair及空气成分分析得到的空气中CO2体积分数Volair,CO2,根据送风机设计资料得到送风机入口截面面积AsecF,in,由函数关系Vgas=f(vsecair,AsecF,in)计算出送风机入口体积流量Vsecair;根据分体积定律可推导出函数关系Vsecair,CO2=f(Vsecair,Volair,CO2),据此计算出送风机入口CO2体积流量Vsecair,CO2;由气体状态方程PV=mRT可得出函数关系msecair,CO2=f(Psecair,Tsecair,Vair,CO2,Rco2),其中Rco2是CO2的气体常数,从而计算出送风机入口CO2质量流量msecair,CO2。
10.根据权利要求7所述的一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统的监测方法,其特征在于,所述CO2额定排放量计算模块(17)通过数据调用模块(15)调取厂级监控信息系统(SIS系统)数据,实时计算机组CO2的额定排放量的具体过程为:
通过交互页面将各种机组类型和对应的供电基准值、供热基准值,以及各种冷却方式与对应修正系数录入到应用服务器(19)中;在前端显示装置(18)中设置机组类型与冷却方式,得到对应的供电基准值Be、供热基准值Bh、冷却方式修正系数Fl;实时从SIS系统获取机组供电表码值W、供热计量表码值H、供热比Hr、出力系数F;根据机组负荷出力系数F实时计算出力修正系数Ff,其中Ff=f(F),根据供热比Hr实时计算供热量修正系数Fr,其中Fr=f(Hr);根据机组供电表码值W和点表变比S实时计算供电量Qe,其中Qe=f(W,S),根据供热计量表码值H实时计算供热量Qh,其中Qh=f(H);计算机组供电CO2配额Ae,其中Ae=f(Qe,Be,Fl,Ff,Fr),计算机组供热CO2配额Ah,其中Ah=f(Qh,Bh);根据计算的机组供电CO2配额Ae和供热CO2配额Ah,得到机组CO2额定排放量A,A=f(Ae,Ah);根据炉膛出口烟气中CO2质量流量mgas,CO2、一次风机入口CO2质量流量mpriair,CO2、送风机入口CO2质量流量msecair,CO2计算出机组CO2已排放量Ap,Ap=f(mgas,CO2,mpriair,CO2,msecair,CO2);
通过前端显示装置(18)实时呈现各机组及全厂碳排放量指标计算结果,其具体过程为:
在前端显示装置(18)中录入各机组本年度购入CO2排放量Ab,本年度售出CO2排放量As;计算各机组本年度剩余CO2排放量Ay,Ay=f(A,Ap,Ab,As);实时展示各机组及电厂本年度CO2额定排放量A、本年度已排放量Ap、本年度购入CO2排放量Ab、本年度售出CO2排放量As、本年度剩余CO2排放量Ay。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111112049.2A CN113837600A (zh) | 2021-09-18 | 2021-09-18 | 一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111112049.2A CN113837600A (zh) | 2021-09-18 | 2021-09-18 | 一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统及方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113837600A true CN113837600A (zh) | 2021-12-24 |
Family
ID=78969205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111112049.2A Pending CN113837600A (zh) | 2021-09-18 | 2021-09-18 | 一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113837600A (zh) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120116792A1 (en) * | 2009-07-15 | 2012-05-10 | Ji Young Lee | Terminal calculating carbon emission, carbon emission management server and carbon monitoring method |
CN104655170A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-05-27 | 吉林省电力科学研究院有限公司 | 电站锅炉炉膛出口水平烟道上co2排放因子的测量方法 |
CN104819748A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-08-05 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种燃煤电厂碳排放连续监测系统 |
CN106202981A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-07 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种富氧锅炉的烟气成分计算方法 |
CN108280047A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-07-13 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种基于现场监测数据的火电机组碳排放核算方法 |
CN108615192A (zh) * | 2017-08-18 | 2018-10-02 | 赫普科技发展(北京)有限公司 | 一种基于区块链的碳交易系统 |
CN109656204A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-19 | 浙江浩普环保工程有限公司 | 一种燃煤电厂超低排放智能环保岛系统 |
CN111413129A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-14 | 孟金来 | 锅炉燃烧效率在线监测装置 |
CN112555795A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-26 | 北京凯德恒源科技发展有限公司 | 电厂锅炉及其烟气管网非对称特性动态控制方法 |
CN112669061A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-16 | 华电电力科学研究院有限公司 | 火电厂碳配额盈缺分析方法、系统、装置及可读存储介质 |
CN113063898A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-02 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院 | 基于区块链的火电站碳排放监测方法及系统 |
CN113282868A (zh) * | 2020-02-20 | 2021-08-20 | 赫普能源环境科技股份有限公司 | 一种火电厂度电碳排放强度在线监测系统及计算分析方法 |
-
2021
- 2021-09-18 CN CN202111112049.2A patent/CN113837600A/zh active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120116792A1 (en) * | 2009-07-15 | 2012-05-10 | Ji Young Lee | Terminal calculating carbon emission, carbon emission management server and carbon monitoring method |
CN104655170A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-05-27 | 吉林省电力科学研究院有限公司 | 电站锅炉炉膛出口水平烟道上co2排放因子的测量方法 |
CN104819748A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-08-05 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种燃煤电厂碳排放连续监测系统 |
CN106202981A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-07 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种富氧锅炉的烟气成分计算方法 |
CN108615192A (zh) * | 2017-08-18 | 2018-10-02 | 赫普科技发展(北京)有限公司 | 一种基于区块链的碳交易系统 |
CN108280047A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-07-13 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种基于现场监测数据的火电机组碳排放核算方法 |
CN109656204A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-19 | 浙江浩普环保工程有限公司 | 一种燃煤电厂超低排放智能环保岛系统 |
CN113282868A (zh) * | 2020-02-20 | 2021-08-20 | 赫普能源环境科技股份有限公司 | 一种火电厂度电碳排放强度在线监测系统及计算分析方法 |
CN111413129A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-14 | 孟金来 | 锅炉燃烧效率在线监测装置 |
CN112555795A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-26 | 北京凯德恒源科技发展有限公司 | 电厂锅炉及其烟气管网非对称特性动态控制方法 |
CN112669061A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-16 | 华电电力科学研究院有限公司 | 火电厂碳配额盈缺分析方法、系统、装置及可读存储介质 |
CN113063898A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-02 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院 | 基于区块链的火电站碳排放监测方法及系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
王通 等: "燃煤电厂二氧化碳排放计量方法探讨", 锅炉制造, no. 6, pages 32 - 34 * |
监勇 等: "燃气电厂GHG计算方法探讨", 资源节约与环保, no. 3, pages 42 - 43 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109443423B (zh) | 一种基于积差分析的燃气机组碳排放数据关联度检验方法 | |
CN105971738B (zh) | 一种燃气轮机组烟气流量在线监测的方法 | |
CN106917742B (zh) | 一种空压机节能量监测系统及节能量远程审核方法 | |
CN103439360B (zh) | 固体推进剂多热电偶动态燃烧性能测试系统和方法 | |
CN112131517B (zh) | 一种垃圾焚烧电厂入炉垃圾低位热值的测算方法 | |
CN107066657A (zh) | 磨煤机出口温度优化节能效果评价方法及装置 | |
CN104677471A (zh) | 一种气体涡轮流量计的网络化在线校准系统 | |
CN112819653B (zh) | 一种在线监测入炉煤和入厂煤热值差的系统及方法 | |
CN106289836A (zh) | 一种燃气轮机进气过滤器的性能检测分析方法 | |
CN111753389A (zh) | 一种燃煤锅炉入炉原煤热值在线软测量方法和装置 | |
CN108197723B (zh) | 煤电机组供电煤耗与污染物排放的优化节能调度方法 | |
CN115392742A (zh) | 一种能源能耗综合管理系统 | |
CN201035820Y (zh) | 一种管道输气模拟装置 | |
CN113837600A (zh) | 一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统及方法 | |
KR100752765B1 (ko) | 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간영향산출 시스템 및 방법 | |
CN114330770A (zh) | 一种设备状态报告获取方法、装置及系统 | |
CN114267418A (zh) | 一种锅炉运行数据的实时测量方法及装置 | |
CN113419025A (zh) | 一种焦炉空气过量系数实时监测装置及调节方法 | |
CN202441633U (zh) | 高炉鼓风机在线能效分析仪 | |
CN112131526A (zh) | 一种燃煤锅炉飞灰浓度和飞灰流量的在线计算方法 | |
CN216841943U (zh) | 一种燃机进气系统全周期寿命管理装置 | |
CN107884515A (zh) | 一种碳排放在线检测系统及检测方法 | |
CN116840411A (zh) | 一种火电站不间断监测碳排放系统 | |
CN110619929B (zh) | 一种电站煤粉锅炉烟气流量软测量方法 | |
CN103591981B (zh) | 一种炼化加热炉能耗远程监测诊断方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |