CN114384210A - 一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法 - Google Patents

一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114384210A
CN114384210A CN202210052491.9A CN202210052491A CN114384210A CN 114384210 A CN114384210 A CN 114384210A CN 202210052491 A CN202210052491 A CN 202210052491A CN 114384210 A CN114384210 A CN 114384210A
Authority
CN
China
Prior art keywords
emission source
concentration
fixed
value
instantaneous value
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
Application number
CN202210052491.9A
Other languages
English (en)
Inventor
刘治恩
武飞
黄海林
徐彬
于玉
戴列文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Resource Saving & Environmental Technology Co ltd
Original Assignee
Anhui Resource Saving & Environmental Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Resource Saving & Environmental Technology Co ltd filed Critical Anhui Resource Saving & Environmental Technology Co ltd
Priority to CN202210052491.9A priority Critical patent/CN114384210A/zh
Publication of CN114384210A publication Critical patent/CN114384210A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036—Specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/004—Specially adapted to detect a particular component for CO, CO2
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0062—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method, e.g. intermittent, or the display, e.g. digital
    • G01N33/0067—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method, e.g. intermittent, or the display, e.g. digital by measuring the rate of variation of the concentration

Abstract

一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法，系统包括固定排放源流量测量模块，适于获取当前时刻的固定排放源气体流量瞬时值及固定排放源气体流量瞬时值的ΔT累计值；固定排放源CO2浓度测量模块，适于获取当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值；背景大气CO2浓度测量模块，适于获取当前时刻的背景大气CO2浓度瞬时值；分析计量模块，适于利用当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值、固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量的ΔT累计值，计算固定排放源的碳排放瞬时值和累计值。本发明不仅能得出固定排放源的碳排放瞬时值和累计值，而且能大大提高的测量精准度。

Description

一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法
技术领域
本发明涉及一种碳排放量的计算工具及方法，尤其是一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法，属于环境检测技术领域。
背景技术
气候变化是人类面临的全球性问题，随着各国二氧化碳排放，温室气体猛增，对生命系统形成威胁。在这一背景下，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国由此提出碳达峰和碳中和目标。
碳达峰简单来说，就是二氧化碳达到峰值，是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。
碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。
未来推动实现碳达峰、碳中和必须依靠技术创新和重大技术突破。碳排量的准确测量既是采取一切节能减排措施的前提、也是评估成效的关键指标，只有做好碳排量的精确测量工作，才能使减排温室气体举措变得有的放矢，真正意义做到碳达峰和碳中和。
目前，市场上针对固定排放源的碳排放浓度的监测技术、仪器虽然已经较为成熟，也取得了广泛应用，但是已有技术只能给出当前排放的浓度值，无法直接给出碳排放累计值。而针对一定周期内碳排放总量是通过消耗能源数量间接核算得到，它是一种理论测算方法，这种碳核算方法受排放因子影响会引起较大误差，无法给出实际碳排放累计值。
另外，由于一般大气中已含有一定浓度的二氧化碳，并且根据区域不同大气中的二氧化碳浓度含量也会有差异，比如在农村或城市郊区较低、在城市中心或工业企业固定碳排放源附近就较高，这些都给实际碳排放的测量又带来一定的干扰，进一步降低了所得实际碳排放累计值的准确性和参考价值。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法，不仅能够得出固定排放源的碳排放瞬时值和累计值，而且能够减少测量误差，大大提高实际固定排放源高碳排放量的测量精准度。
本发明解决其技术问题采用的一种技术方案是：
一种固定排放源的碳排放量在线测量系统，包括：固定排放源流量测量模块，适于获取当前时刻的固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量瞬时值的ΔT累计值；固定排放源CO2浓度测量模块，适于获取当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值；背景大气CO2浓度测量模块，适于获取当前时刻的背景大气CO2浓度瞬时值；分析计量模块，适于利用当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值、固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量的ΔT累计值，计算固定排放源的碳排放瞬时值和累计值。
本发明解决其技术问题采用的另一种技术方案是：
一种固定排放源的碳排放量在线测量方法，包括：获取当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值、固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量的ΔT累计值；根据固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值和固定排放源气体流量瞬时值计算当前时刻碳排放的瞬时值；根据固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值和固定排放源气体流量的ΔT累计值计算截止到当前时刻碳排放量的累计值。
相比现有技术，本发明的一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法，能够最终获取固定排放源的碳排放瞬时值和累计值，因为该方法同时考虑背景大气CO2浓度测量，并在测量固定排放源CO2浓度将其减去，所以能够排除大气中已有二氧化碳导致的测量误差，从而提高了实际碳排放量的测量精准度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例一种固定排放源的碳排放量在线测量系统的结构框图。
图2是本发明实施例一种固定排放源的碳排放量在线测量方法的流程图。
图中，20、在线测量系统，201、固定排放源流量测量模块，202、固定排放源CO2浓度测量模块，203、背景大气CO2浓度测量模块，204、分析计量模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
图1是本发明实施例一种固定排放源的碳排放量在线测量系统的结构框图。
参照图1，一种固定排放源的碳排放量在线测量系统可以包括固定排放源流量测量模块201、固定排放源CO2浓度测量模块202、背景大气CO2浓度测量模块203和分析计量模块204。
其中，固定排放源流量测量模块适于获取当前时刻的固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量瞬时值的ΔT累计值；
固定排放源CO2浓度测量模块适于获取当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值；
背景大气CO2浓度测量模块适于获取当前时刻的背景大气CO2浓度瞬时值；
分析计量模块适于利用当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值、固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量的ΔT累计值，计算固定排放源的碳排放瞬时值和累计值。
本发明实施例通过固定排放源流量测量模块201、固定排放源CO2浓度测量模块202、背景大气CO2浓度测量模块203分别获取当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值、固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量的ΔT累计值，然后实时反馈给分析计量模块；进而利用分析计量模块获取、处理、整合、分析固定排放源流量测量模块、固定排放源CO2浓度测量模块和背景大气CO2浓度测量模块反馈的数据，从而得出固定排放源的输出碳排放瞬时值和累计值。因为该方法同时考虑背景大气CO2浓度测量，并在测量固定排放源CO2浓度将其减去，所以能够排除大气中已有二氧化碳导致的测量误差，从而提高了实际碳排放量的测量精准度。
本发明一个具体实施例中，所述分析计量模块分别采用以下公式计算固定排放源的碳排放瞬时值和累计值：
瞬时值＝(固定排放源CO2浓度瞬时值－背景大气CO2浓度瞬时值)×固定排放源气体流量瞬时值；
累计值＝(固定排放源CO2浓度瞬时值－背景大气CO2浓度瞬时值)×固定排放源气体流量的ΔT累计值+上一时刻碳排放量的累计值。
本发明另一个具体实施例中，固定排放源气体流量测量模块，安装在固定排放源位置，实现对固定排放源排出气体流量测量，输出气体流量的瞬时值和ΔT累计值，并实时反馈给分析计量模块；具体可以是高精度的气体流量测量装置。
其中，ΔT累计值是指ΔT时间内固定排放源排出的气体流量值，ΔT是指相邻两次CO2浓度测量间隔时间，是一个固定的常数，通常以秒或者分钟为单位。ΔT时间要根据固定排放源CO2浓度测量模块的相邻两次测量间隔确定。
实施例中固定排放源CO2浓度测量模块，安装在固定排放源位置，实现对固定排放源排出气体CO2浓度测量，输出CO2浓度瞬时值，并实时反馈给分析计量模块。具体可以选用高精度的CO2浓度测量装置，例如FTIR傅立叶红外分析装置。
实施例中背景大气CO2浓度测量模块，安装在固定排放源位置附近，实现对背景大气中CO2浓度测量，输出CO2浓度瞬时值，并实时反馈给分析计量模块。具体可以选用高精度的CO2浓度测量装置，例如FTIR傅立叶红外分析装置。
实施例中分析计量模块是在线测量系统的核心，用于获取、处理、整合、分析固定排放源流量测量模块、固定排放源CO2浓度测量模块和背景大气CO2浓度测量模块反馈的数据，将这些数据输入到分析计量数学模型，从而得出固定排放源的碳排放量，输出碳排放瞬时值和累计值。
具体实施例中，固定排放源可以是烟道、烟囱及排气筒等。
图2是本发明实施例一种固定排放源的碳排放量在线测量方法的流程图。
图2所示一种固定排放源的碳排放量在线测量方法可以包括以下步骤：
步骤S102：获取当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值、固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量的ΔT累计值；
步骤S104：根据固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值和固定排放源气体流量瞬时值计算当前时刻碳排放的瞬时值；
步骤S106：根据固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值和固定排放源气体流量的ΔT累计值计算截止到当前时刻碳排放量的累计值。
在步骤S102的具体实施中，所述当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值可以通过以下方法获取：采用高精度的FTIR傅立叶红外分析装置获取固定排放源CO2浓度瞬时值。所述当前时刻的背景大气CO2浓度瞬时值可以通过以下方法获取：采用高精度的FTIR傅立叶红外分析装置获取当前时刻的背景大气CO2浓度瞬时值。而所述当前时刻的固定排放源气体流量瞬时值可以通过以下方式获取：采用高精度的气体流量计获取固定排放源气体流量瞬时值。所述固定排放源气体流量的ΔT累计值的获取包括：分别通过上述方式获取在T1时刻至T2时刻的固定排放源气体流量瞬时值，以数学积分方法获取固定排放源气体流量的ΔT累计值，其中ΔT是一个固定的常数，以秒或者分钟为单位。
具体的，按照ΔT时间间隔，通过分析计量模块周期性地获取固定排放源流量测量模块、固定排放源CO2浓度测量模块和背景大气CO2浓度测量模块反馈的数据，以备分析计量数学模型使用。
在步骤S104的具体实施中，所述计算当前时刻碳排放的瞬时值包括：将固定排放源CO2浓度瞬时值和背景大气CO2浓度瞬时值的差值乘以固定排放源气体流量瞬时值。
具体的，将固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值和固定排放源气体流量的瞬时值输入到当前时刻碳排放的瞬时值分析计算数学模型，即可输出当前时刻碳排放的瞬时值。当前时刻碳排放的瞬时值分析计算数学模型的原理是：通过固定排放源CO2浓度瞬时值和背景大气CO2浓度瞬时值的差值获得当下固定排放源真实的CO2排放浓度瞬时值，再乘以固定排放源气体流量的瞬时值，即可获得当前时刻固定排放源碳排放的瞬时值。
在步骤S106的具体实施中，所述计算截止到当前时刻碳排放量的累计值包括：将固定排放源CO2浓度瞬时值和背景大气CO2浓度瞬时值的差值乘以固定排放源气体流量的ΔT累计值再加上上一时刻累计值。
具体的，将固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值、固定排放源气体流量的ΔT累计值和上一时刻碳排放量累计值输入到当前时刻碳排放量的累计值分析计算数学模型，即可输出截止到当前时刻碳排放量的累计值。截止到当前时刻碳排放量的累计值分析计算数学模型的原理是：通过固定排放源CO2浓度瞬时值和背景大气CO2浓度瞬时值的差值获得当下固定排放源真实的CO2排放浓度瞬时值，再乘以固定排放源气体流量的ΔT累计值，用以获得ΔT时间内碳排放量的累计值，用ΔT时间内碳排放量的累计值加上上一时刻碳排放量的累计值，即可获得截止至当前时刻固定排放源碳排放量的累计值。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种固定排放源的碳排放量在线测量系统，其特征在于，包括：
固定排放源流量测量模块，适于获取当前时刻的固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量瞬时值的ΔT累计值；
固定排放源CO2浓度测量模块，适于获取当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值；
背景大气CO2浓度测量模块，适于获取当前时刻的背景大气CO2浓度瞬时值；
分析计量模块，适于利用当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值、固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量的ΔT累计值，计算固定排放源的碳排放瞬时值和累计值。
2.根据权利要求1所述的一种固定排放源的碳排放量在线测量系统，其特征是，所述分析计量模块分别采用以下公式计算固定排放源的碳排放瞬时值和累计值：
瞬时值＝(固定排放源CO2浓度瞬时值－背景大气CO2浓度瞬时值)×固定排放源气体流量瞬时值；
累计值＝(固定排放源CO2浓度瞬时值－背景大气CO2浓度瞬时值)×固定排放源气体流量的ΔT累计值+上一时刻碳排放量的累计值。
3.一种固定排放源的碳排放量在线测量方法，其特征在于，包括：
获取当前时刻的固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值、固定排放源气体流量瞬时值以及固定排放源气体流量的ΔT累计值；
根据固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值和固定排放源气体流量瞬时值计算当前时刻碳排放的瞬时值；
根据固定排放源CO2浓度瞬时值、背景大气CO2浓度瞬时值和固定排放源气体流量的ΔT累计值计算截止到当前时刻碳排放量的累计值。
4.根据权利要求3所述的一种固定排放源的碳排放量在线测量方法，其特征在于，所述固定排放源气体流量的ΔT累计值的获取包括：
分别通过上述方式获取在T1时刻至T2时刻的固定排放源气体流量瞬时值，以数学积分方法获取固定排放源气体流量的ΔT累计值，其中ΔT是一个固定的常数，以秒或者分钟为单位。
5.根据权利要求3或4所述的一种固定排放源的碳排放量在线测量方法，其特征在于，所述计算当前时刻碳排放的瞬时值包括：将固定排放源CO2浓度瞬时值和背景大气CO2浓度瞬时值的差值乘以固定排放源气体流量瞬时值。
6.根据权利要3或4所述的一种固定排放源的碳排放量在线测量方法，其特征在于，所述计算截止到当前时刻碳排放量的累计值包括：将固定排放源CO2浓度瞬时值和背景大气CO2浓度瞬时值的差值乘以固定排放源气体流量的ΔT累计值再加上上一时刻累计值。
CN202210052491.9A 2022-01-18 2022-01-18 一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法 Pending CN114384210A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210052491.9A CN114384210A (zh) 2022-01-18 2022-01-18 一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210052491.9A CN114384210A (zh) 2022-01-18 2022-01-18 一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114384210A true CN114384210A (zh) 2022-04-22

Family

ID=81201588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210052491.9A Pending CN114384210A (zh) 2022-01-18 2022-01-18 一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114384210A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114894981A (zh) * 2022-05-26 2022-08-12 广东信拓网络科技有限公司 一种高时效的碳排放环境监测计量设备及其计量系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104237095A (zh) * 2014-10-13 2014-12-24 北京市环境保护科学研究院 一种道路清扫过程中扬尘排放测量系统及测量方法
CN109443423A (zh) * 2018-10-10 2019-03-08 江苏方天电力技术有限公司 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
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
CN113281480A (zh) * 2021-05-13 2021-08-20 吴迅海 污水碳排放量的测量装置及污水碳排放量的统计方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104237095A (zh) * 2014-10-13 2014-12-24 北京市环境保护科学研究院 一种道路清扫过程中扬尘排放测量系统及测量方法
CN109443423A (zh) * 2018-10-10 2019-03-08 江苏方天电力技术有限公司 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
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
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
CN113281480A (zh) * 2021-05-13 2021-08-20 吴迅海 污水碳排放量的测量装置及污水碳排放量的统计方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114894981A (zh) * 2022-05-26 2022-08-12 广东信拓网络科技有限公司 一种高时效的碳排放环境监测计量设备及其计量系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1333270B1 (en) Exhaust emissions analysis system
CN108956876B (zh) 一种烟气在线连续监测系统的测量时延修正方法
CN101694461B (zh) 一种污染源气体排放通量红外多组份监测方法
US9267452B2 (en) Method and apparatus for measuring and controlling the EGR rate in a combustion engine
CN109190967B (zh) 一种用于火力发电机组的碳排放量核算方法和系统
WO2004006199A3 (de) Verfahren zur überwachung einer durchflussmesseinrichtung
AU2020100700A4 (en) A Correction Method for Gas Sensor Based on Machine Learning
CN107367469A (zh) 光谱分析装置和光谱分析方法
JP2011099666A5 (zh)
CN114384210A (zh) 一种固定排放源的碳排放量在线测量系统与方法
EP1450139A3 (en) A method and apparatus for determining the mass flow through an engine
CN109425489A (zh) 排气分析装置、排气分析方法和存储介质
CN112364940A (zh) 基于多源数据的大气污染物源解析方法、存储介质及设备
CN103353321B (zh) 一种利用碳平衡法测量油耗的方法
CN105224730A (zh) 一种高压共轨电控柴油机原始no2排放量预测方法
CN116485079A (zh) 数字化精益碳排放核算方法、装置、设备及存储介质
CN105954465A (zh) 一种新型烟气在线取样方法
CN108490132A (zh) 一种基于比对差值法氨逃逸检测装置及方法
CN112259172B (zh) 一种存在空气污染物化学反应情况的污染源逆向辨识方法
Zhang et al. Optimized adjustment of speed resolution and time alignment data for improving emissions estimations
CN207964786U (zh) 一种基于比对差值法氨逃逸检测装置
JP2023519977A (ja) エアロゾルの発生源依存粒度分布を特定するための方法及びエアロゾル測定装置
KR20130029868A (ko) 굴뚝배출가스 수분측정 시스템
CN112985581B (zh) 一种重型施工机械设备碳排放量的实时监测方法及系统
CN114324474B (zh) 氮氧传感器灵敏度校正方法

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