CN114417571A - 一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法、系统及存储介质 - Google Patents
一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法、系统及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法、系统及存储介质,方法包括以下具体步骤:煤场煤种管理及数据分析;配煤掺烧方式确认及入炉煤指标确定;碳排放在线监测:建立碳排放在线监测计算模型,对发电企业燃烧产生的碳排放量及外购电力产生的碳排放分别进行计算;碳排放数据分析及应用管理:建立碳排放数据分析及应用模型,完成机组碳排放强度对标分析、机组减碳措施分析与指导、机组碳资产管理。本申请达到对发电企业碳排放数据的全面、时实感知,并通过建立数据分析模型,进而达到指导发电企业减碳、控碳、碳交易及电网调度部门制定“低碳调度”策略。
Description
技术领域
本申请涉及燃煤发电机组碳排放监测领域,具体涉及一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法、系统及存储介质。
背景技术
电力行业作为我国碳排放的主要源头,成为首批纲入全国碳排放权交易市场主体。随着全国碳排放权交易市场的建立,发电企业碳排放核算、监测越来越被重视。根据国家相关规定,目前发电企业碳排放核算与监测采取由企业定期报送、第三方机构定期核查的方式,存在核查结果滞后、数据误差较大、减碳指导作用不强等问题,碳排放核算与监测体系亟需进一步完善。
“基于激光诱导击穿光谱法的燃煤电厂碳排放在线监测方法”(专利号:CN110044852 A)公布了一种通过LIBS方法在线测量燃煤含碳量、飞灰含碳量和炉渣含碳量来计算燃煤的碳氧化率,根据碳平衡计算式,获得燃煤电厂的碳排放率和碳排放总量,从而实现对火电碳排放的在线监测方法,该方法需要发电企业配置特殊检测装置,不利于推广。“一种火电机组碳排放在线监测管理系统”(专利号:CN 109557869 A)公布了一种通过测量烟气中CO2浓度及烟气流量,从而实现对火电机组碳排放的在线监测,该方法并非生态环境部发布的《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施》要求核算方法。
综上,构建一种基于发电企业已有设施及运行数据且符合生态环境部发布的《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施》要求,实现燃煤发电机组碳排放在线监测和管理的方法,具有重要的推广意义。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法、系统及存储介质,达到对发电企业碳排放数据的全面、时实感知,并通过建立数据分析模型,进而达到指导发电企业减碳、控碳、碳交易及电网调度部门制定“低碳调度”策略。
为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法,包括以下具体步骤:
煤场煤种管理及数据分析:
对于没有配置智慧煤场企业,根据企业近2年进厂煤种指标特点,将煤质接近的煤源进行归类,从而得到企业进厂煤种类别,每一类煤种的煤质参数则通过对该类煤种进厂时煤质化验数据进行加权处理,从而得到每一类煤种加权后的煤质参数;
对于已配置智慧煤场企业,智慧煤场系统完成了对企业煤场煤种化区分类,则根据煤场化区分类结果将企业进厂煤种进行分类,每一类煤种的煤质参数则可直接从智慧煤场系统中获取;
配煤掺烧方式确认及入炉煤指标确定:
建立发电机组配煤掺烧确认模型,通过该模型及时修正发电机组每台磨煤机实际配煤掺烧方案,配煤掺烧方案确认后,模型自动对发电机组每台磨煤机配煤掺烧后的实际煤质参数进行计算,从而得到每台磨煤机实际煤质参数;
建立锅炉入炉煤指标计算模型,根据每台磨煤机实际煤质参数及磨煤机运行出力指标,采取加权平均方法,对锅炉实际的入炉煤指标参数进行实时计算,从而得到锅炉入炉的实时煤质参数指标;
碳排放在线监测:
建立碳排放在线监测计算模型,对发电企业燃烧产生的碳排放量及外购电力产生的碳排放分别进行计算;
碳排放数据分析及应用管理:
建立碳排放数据分析及应用模型,完成机组碳排放强度对标分析、机组减碳措施分析与指导、机组碳资产管理。
所述煤质化验数据包括热值、水分、灰分、含硫量、含氢量、挥发份、含碳量,含碳量的处理:如发电企业具备煤含碳量化验资质,则直接利用发电企业检测结果进行输入;如发电企业不具备煤含碳量化验资质,则一是交由第三方具有资质单位进行检测化验并对结果进行输入;二是采用经验公式,根据其它煤质指标对煤中碳含量进行估算。
所述碳排放在线监测包括下列指标:燃烧过程瞬时碳排放量、外购电瞬时碳排放量、发电机组瞬时碳排放量、燃烧过程瞬时碳排放强度、外购电瞬时碳排放强度、发电机组瞬时碳排放强度、发电机组总碳排放量、发电机组总碳排放强度、发电机组本年度总碳排放量、发电机组本年度平均碳排放强度、发电机组近两年月度、季度、年度碳排放量。
所述煤场煤种管理及数据分析结果通过建立数据库模型进行实时管理,每一煤种煤质参数是通过近年来该类煤种的煤质参数与消耗量加权计算获取,同时该模型还设置了输入端口,当该类煤种煤质变化较大时可进行及时修正处理。
第二方面,本申请实施例提供一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测系统,包括煤场煤种管理及数据分析模块、配煤掺烧方式确认及入炉煤指标确定模块、碳排放在线监测模块以及碳排放数据分析及应用管理模块,
所述煤场煤种管理及数据分析模块获取煤场的各类煤质参数数值,并输入至建立的煤场煤种管理及数据分析数据库模型进行实时管理;
所述配煤掺烧方式确认及入炉煤指标确定模块得到每台磨煤机实际煤质参数,根据每台磨煤机实际煤质参数及磨煤机运行出力指标,采取加权平均方法,对锅炉实际的入炉煤指标参数进行实时计算,从而得到锅炉入炉的实时煤质参数指标;
所述碳排放在线监测模块对发电企业燃烧产生的碳排放量及外购电力产生的碳排放分别进行计算;
所述碳排放数据分析及应用管理模块建立碳排放数据分析及应用模型,完成机组碳排放强度对标分析、机组减碳措施分析与指导、机组碳资产管理。
第三方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有程序代码,所述程序代码被处理器执行时,实现如上所述的实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法的步骤。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过对发电企业煤场归类管理,获取发电企业进厂煤煤种及煤质参数;再通过建立机组配煤掺烧计算模型获取到入炉的煤质参数;建立发电机组碳排放在线监测模型,对机组碳排放情况进行全面、实时监测;建立发电机组碳排放数据分析及应用模型,对碳排放指标进行数据开发,达到指导企业减碳、碳资产管理及电网企业“低碳调度”目标。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例方法流程示意图;
图2是本发明实施例中某发电企业煤种数据库管理模型图;
图3是本发明实施例中某发电企业配煤掺烧方式确认模型图;
图4是本发明实施例中某发电企业碳排放在线监测系统图;
图5是本发明实施例中一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测系统图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
如图1所示,本发明第一方面提供了一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法,包括以下具体步骤:
煤场煤种管理及数据分析:
对于没有配置智慧煤场企业,根据企业近2年进厂煤种指标特点,将煤质接近的煤源进行归类,从而得到企业进厂煤种类别,每一类煤种的煤质参数则通过对该类煤种进厂时煤质化验数据进行加权处理,从而得到每一类煤种加权后的煤质参数;
对于已配置智慧煤场企业,智慧煤场系统完成了对企业煤场煤种化区分类,则根据煤场化区分类结果将企业进厂煤种进行分类,每一类煤种的煤质参数则可直接从智慧煤场系统中获取;
配煤掺烧方式确认及入炉煤指标确定:
建立发电机组配煤掺烧确认模型,通过该模型及时修正发电机组每台磨煤机实际配煤掺烧方案,配煤掺烧方案确认后,模型自动对发电机组每台磨煤机配煤掺烧后的实际煤质参数进行计算,从而得到每台磨煤机实际煤质参数;
建立锅炉入炉煤指标计算模型,根据每台磨煤机实际煤质参数及磨煤机运行出力指标,采取加权平均方法,对锅炉实际的入炉煤指标参数进行实时计算,从而得到锅炉入炉的实时煤质参数指标;
碳排放在线监测:
建立碳排放在线监测计算模型,对发电企业燃烧产生的碳排放量及外购电力产生的碳排放分别进行计算;
碳排放数据分析及应用管理:
建立碳排放数据分析及应用模型,完成机组碳排放强度对标分析、机组减碳措施分析与指导、机组碳资产管理。
所述煤质化验数据包括热值、水分、灰分、含硫量、含氢量、挥发份、含碳量,含碳量的处理:如发电企业具备煤含碳量化验资质,则直接利用发电企业检测结果进行输入;如发电企业不具备煤含碳量化验资质,则一是交由第三方具有资质单位进行检测化验并对结果进行输入;二是采用经验公式,根据其它煤质指标对煤中碳含量进行估算。
所述碳排放在线监测包括下列指标:燃烧过程瞬时碳排放量、外购电瞬时碳排放量、发电机组瞬时碳排放量、燃烧过程瞬时碳排放强度、外购电瞬时碳排放强度、发电机组瞬时碳排放强度、发电机组总碳排放量、发电机组总碳排放强度、发电机组本年度总碳排放量、发电机组本年度平均碳排放强度、发电机组近两年月度、季度、年度碳排放量。
所述煤场煤种管理及数据分析结果通过建立数据库模型进行实时管理,每一煤种煤质参数是通过近年来该类煤种的煤质参数与消耗量加权计算获取,同时该模型还设置了输入端口,当该类煤种煤质变化较大时可进行及时修正处理。
下面以煤发电企业为实例,详细阐述本发明的具体实施步骤:
本实例以某发电企业为例,该企业未配置智慧煤场系统,根据该发电企业进厂煤特点,该煤场常规煤种包括:煤种1(天安煤)、煤种2(新集低热煤)、煤种3(淮大煤)、煤种4(郑煤)、煤种5(陕煤)、煤种6(高硫煤)、煤种7(中硫煤),同时预留了煤种8、煤种9、煤种10三种煤的备用输入端口,如图2所示。
实例中煤种1~煤种7煤质参数获取方法:
根据发电企业近2年入厂煤中煤种1~煤种7的煤量及各批次该类煤种的工业分析结果,对煤种1的煤质参数进行加权平均计算,详细的计算公式按下式(1)进行。
式(1)中:
n为近2年内第j类煤入厂的总批次;
i为近2年内第j类煤入厂的批次,第1批至第n批;
qji为近2年第j类煤第i批次的总耗量,t。
通过按上述公式(1)的计算方法,获得实例发电企业煤场的各类煤质参数如下:
表1实例发电企业煤场煤种管理及数据分析结果
将获取的实例发电企业煤场的各类煤质参数数值作为默认值输入至实例中建立的煤场煤种管理及数据分析数据库模型,为提升模型的适用性,模型还增加了煤种每一项煤质指标修改窗口,可根据实际需要对煤质进行修正处理。
本实例发电企业不具备煤含碳量检测资质,故本实例通过煤种的工业分析结果,按经验方法对煤中碳含量进行了估算。估算方法如下:1、煤中N含量按H含量的1/3估算;煤中O含量按该类煤的常规值估算;煤中C含量按差减法估算,即C=100-H-O-S-N。
配煤掺烧方式确认方法:
将实例发电企业实际的配煤掺烧比例输入至“配煤掺烧方式确认模型”如图3,某段时间内实例发电机组A、B、C、D、E、F六台磨煤机的配煤式分别为:A磨,陕煤:高硫煤为2:1;B磨,郑煤:高硫煤为2:1;C磨,陕煤:高硫煤为2:1;D磨,郑煤:高硫煤为2:1;E磨,郑煤;F磨,郑煤:高硫煤为2:1。通过输入每台磨煤机的配煤掺烧比例,获取到每台磨煤机实际煤质参数。
入炉煤煤质参数确定方法:
“锅炉入炉煤指标计算模型”实时采集发电机组磨煤机运行状态及磨煤机出力等参数,结合上述“配煤掺烧方式确认模型”获取到的每台磨煤机实际煤质参数,通过下述计算公式(2)实时计算锅炉入炉的煤质参数。
式(2)中:
Mi为锅炉i磨煤机的瞬时出力,i为A、B、C、D、E、F,t/h;
实例发电机组某段时间内,采取上述确认的配煤掺烧方案,在实际运行过程某时刻,“锅炉入炉煤指标计算模型”实时计算得到的入炉煤质参数如下:
表2实例发电机组某时刻计算得到的入炉煤质参数
Aad(%) | Mad(%) | Mar(%) | Had(%) | Sad(%) | Vdaf(%) | Qnet.ar(kJ/kg) |
25.27 | 2.42 | 12.13 | 3.48 | 0.99 | 26.27 | 20757.2 |
如图4碳排放在线监测方法:
“碳排放在线监测模型”实时采集发电机组运行参数,以及按上述方法实时获取的入炉煤质参数,按下述计算公式(3)和(4)分别计算发电机组实时碳排放量。
ADi=FCi×NCVi
E电=AD电×EF电
E总=E燃烧+E电
式(3)中:
E燃烧、E电、E总为机组燃烧产生碳、外购电产生碳、机组总碳排放,tCO2;ADi、AD电为第i种化石燃料的活动数据,单位为GJ;外购电量,MWh;EFi、EF电为第i种化石燃料碳排放因子、电网排放因子。
式(4)中:
egd、efd机组供电、发电碳排放强度,tCO2/MWh;
Wgd、Wfd机组供电量、发电量,MWh。
实例通过“碳排放在线监测模型”计算后,某时刻机组碳排放指标如下:
表3实例发电机组碳排放在线监测结果
监测项目 | 单位 | 结果 |
机组实时碳排放量(燃烧过程) | tCO2/h | 316.69 |
机组实时碳排放量(外购电) | tCO2/h | 0.089 |
机组实时碳排放量 | tCO2/h | 316.78 |
机组实时碳排放强度(供电) | tCO2/MWh | 0.749 |
机组实时碳排放强度(发电) | tCO2/MWh | 0.713 |
机组投产后总碳排放量 | 万tCO2 | 196.66 |
机组投产后平均碳排放强度(发电) | tCO2/MWh | 0.736 |
机组本年度碳排放总量 | 万tCO2 | 184.58 |
机组本年度平均碳排放强度(发电) | tCO2/MWh | 0.812 |
碳排放数据分析及应用管理方法:
实例按上述方法获取到机组碳排放各项指标后,建立“碳排放数据分析及应用模型”,得到目前机组碳排放强度低于机组平均碳排放强度及本年度平均碳排放强度,表明当前机组采取的减碳措施得当,同时提示发电企业在后续生产经营过程中应持续保持当前所采取的减碳措施。此外,“碳排放数据分析及应用模型”还预估了本年度机组总碳排放量预计在200万吨CO2,提示发电企业及时关注碳交易市场动态,择机进行碳交易。
如图5所示,本申请提供一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测系统,包括煤场煤种管理及数据分析模块1、配煤掺烧方式确认及入炉煤指标确定模块2、碳排放在线监测模块3以及碳排放数据分析及应用管理模块4,
所述煤场煤种管理及数据分析模块1获取煤场的各类煤质参数数值,并输入至建立的煤场煤种管理及数据分析数据库模型进行实时管理;
所述配煤掺烧方式确认及入炉煤指标确定模块2得到每台磨煤机实际煤质参数,根据每台磨煤机实际煤质参数及磨煤机运行出力指标,采取加权平均方法,对锅炉实际的入炉煤指标参数进行实时计算,从而得到锅炉入炉的实时煤质参数指标;
所述碳排放在线监测模块3对发电企业燃烧产生的碳排放量及外购电力产生的碳排放分别进行计算;
所述碳排放数据分析及应用管理模块4建立碳排放数据分析及应用模型,完成机组碳排放强度对标分析、机组减碳措施分析与指导、机组碳资产管理。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有程序代码,所述程序代码被处理器执行时,实现如上所述的实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
煤场煤种管理及数据分析:
对于没有配置智慧煤场企业,根据企业近2年进厂煤种指标特点,将煤质接近的煤源进行归类,从而得到企业进厂煤种类别,每一类煤种的煤质参数则通过对该类煤种进厂时煤质化验数据进行加权处理,从而得到每一类煤种加权后的煤质参数;
对于已配置智慧煤场企业,智慧煤场系统完成了对企业煤场煤种化区分类,则根据煤场化区分类结果将企业进厂煤种进行分类,每一类煤种的煤质参数则可直接从智慧煤场系统中获取;
配煤掺烧方式确认及入炉煤指标确定:
建立发电机组配煤掺烧确认模型,通过该模型及时修正发电机组每台磨煤机实际配煤掺烧方案,配煤掺烧方案确认后,模型自动对发电机组每台磨煤机配煤掺烧后的实际煤质参数进行计算,从而得到每台磨煤机实际煤质参数;
建立锅炉入炉煤指标计算模型,根据每台磨煤机实际煤质参数及磨煤机运行出力指标,采取加权平均方法,对锅炉实际的入炉煤指标参数进行实时计算,从而得到锅炉入炉的实时煤质参数指标;
碳排放在线监测:
建立碳排放在线监测计算模型,对发电企业燃烧产生的碳排放量及外购电力产生的碳排放分别进行计算;
碳排放数据分析及应用管理:
建立碳排放数据分析及应用模型,完成机组碳排放强度对标分析、机组减碳措施分析与指导、机组碳资产管理。
2.根据权利要求1所述的一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法,其特征在于,所述煤质化验数据包括热值、水分、灰分、含硫量、含氢量、挥发份、含碳量,含碳量的处理:如发电企业具备煤含碳量化验资质,则直接利用发电企业检测结果进行输入;如发电企业不具备煤含碳量化验资质,则一是交由第三方具有资质单位进行检测化验并对结果进行输入;二是采用经验公式,根据其它煤质指标对煤中碳含量进行估算。
3.根据权利要求1所述的一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法,其特征在于,所述碳排放在线监测包括下列指标:燃烧过程瞬时碳排放量、外购电瞬时碳排放量、发电机组瞬时碳排放量、燃烧过程瞬时碳排放强度、外购电瞬时碳排放强度、发电机组瞬时碳排放强度、发电机组总碳排放量、发电机组总碳排放强度、发电机组本年度总碳排放量、发电机组本年度平均碳排放强度、发电机组近两年月度、季度、年度碳排放量。
4.根据权利要求1所述的一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法,其特征在于,所述煤场煤种管理及数据分析结果通过建立数据库模型进行实时管理,每一煤种煤质参数是通过近年来该类煤种的煤质参数与消耗量加权计算获取,同时该模型还设置了输入端口,当该类煤种煤质变化较大时可进行及时修正处理。
5.一种实现燃煤发电机组碳排放在线监测系统,其特征在于,包括煤场煤种管理及数据分析模块(1)、配煤掺烧方式确认及入炉煤指标确定模块(2)、碳排放在线监测(3)以及碳排放数据分析及应用管理模块(4),
所述煤场煤种管理及数据分析模块(1)获取煤场的各类煤质参数数值,并输入至建立的煤场煤种管理及数据分析数据库模型进行实时管理;
所述配煤掺烧方式确认及入炉煤指标确定模块(2)得到每台磨煤机实际煤质参数,根据每台磨煤机实际煤质参数及磨煤机运行出力指标,采取加权平均方法,对锅炉实际的入炉煤指标参数进行实时计算,从而得到锅炉入炉的实时煤质参数指标;
所述碳排放在线监测(3)对发电企业燃烧产生的碳排放量及外购电力产生的碳排放分别进行计算;
所述碳排放数据分析及应用管理模块(4)建立碳排放数据分析及应用模型,完成机组碳排放强度对标分析、机组减碳措施分析与指导、机组碳资产管理。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有程序代码,所述程序代码被处理器执行时,实现如权利要求1至4任一项所述的实现燃煤发电机组碳排放在线监测方法的步骤。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115115473A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-27 | 东南大学溧阳研究院 | 基于bp神经网络的柴油发电机组碳排放量化计算方法 |
CN115130900A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-30 | 东南大学溧阳研究院 | 一种基于lstm的燃气机组变工况下碳排放在线计算方法 |
CN115222153A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-10-21 | 华能靖远热电有限公司 | 一种火电企业低碳调度寻优方法及系统 |
CN116823295A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-09-29 | 国网山东省电力公司营销服务中心(计量中心) | 一种钢铁行业碳排放测量方法、系统、设备及介质 |
CN116974234A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-10-31 | 华能山东发电有限公司烟台发电厂 | 一种火电厂碳资产的监测控制方法及系统 |
CN118379111A (zh) * | 2024-05-10 | 2024-07-23 | 华能兰州范坪热电有限公司 | 一种火电企业参与电力现货交易的管理系统及方法 |
WO2024169455A1 (zh) * | 2023-02-17 | 2024-08-22 | 国能南京电力试验研究有限公司 | 火电机组的碳排放计算方法及装置 |
CN118535827A (zh) * | 2024-05-09 | 2024-08-23 | 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院 | 一种以电算碳的企业碳排放量计算方法、系统和设备 |
CN118535827B (zh) * | 2024-05-09 | 2024-10-25 | 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院 | 一种以电算碳的企业碳排放量计算方法、系统和设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140101469A (ko) * | 2013-02-08 | 2014-08-20 | 주식회사 휴디콤 | 소비요소별 탄소배출 목표관리 및 감축모니터링 시스템 |
CN106844832A (zh) * | 2016-12-11 | 2017-06-13 | 华电电力科学研究院 | 一种基于工业分析、全硫和发热量数据的碳排放核算方法 |
CN111582613A (zh) * | 2019-02-16 | 2020-08-25 | 王文军 | 一种水泥企业碳排放管理系统造影方法 |
CN112255978A (zh) * | 2020-10-11 | 2021-01-22 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种燃煤锅炉智慧运维系统及方法 |
-
2021
- 2021-12-24 CN CN202111604400.XA patent/CN114417571B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140101469A (ko) * | 2013-02-08 | 2014-08-20 | 주식회사 휴디콤 | 소비요소별 탄소배출 목표관리 및 감축모니터링 시스템 |
CN106844832A (zh) * | 2016-12-11 | 2017-06-13 | 华电电力科学研究院 | 一种基于工业分析、全硫和发热量数据的碳排放核算方法 |
CN111582613A (zh) * | 2019-02-16 | 2020-08-25 | 王文军 | 一种水泥企业碳排放管理系统造影方法 |
CN112255978A (zh) * | 2020-10-11 | 2021-01-22 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种燃煤锅炉智慧运维系统及方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
孙友源;郑张;秦亚琦;郭振;任健;: "火电机组碳排放特性研究及管理建议", 中国电力, no. 03, 5 March 2018 (2018-03-05) * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115130900B (zh) * | 2022-07-19 | 2023-04-18 | 东南大学溧阳研究院 | 一种基于lstm的燃气机组变工况下碳排放在线计算方法 |
CN115130900A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-30 | 东南大学溧阳研究院 | 一种基于lstm的燃气机组变工况下碳排放在线计算方法 |
CN115115473A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-27 | 东南大学溧阳研究院 | 基于bp神经网络的柴油发电机组碳排放量化计算方法 |
CN115222153B (zh) * | 2022-08-30 | 2023-11-07 | 华能靖远热电有限公司 | 一种火电企业低碳调度寻优方法及系统 |
CN115222153A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-10-21 | 华能靖远热电有限公司 | 一种火电企业低碳调度寻优方法及系统 |
WO2024169455A1 (zh) * | 2023-02-17 | 2024-08-22 | 国能南京电力试验研究有限公司 | 火电机组的碳排放计算方法及装置 |
CN116823295A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-09-29 | 国网山东省电力公司营销服务中心(计量中心) | 一种钢铁行业碳排放测量方法、系统、设备及介质 |
CN116823295B (zh) * | 2023-08-31 | 2024-04-19 | 国网山东省电力公司营销服务中心(计量中心) | 一种钢铁行业碳排放测量方法、系统、设备及介质 |
CN116974234A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-10-31 | 华能山东发电有限公司烟台发电厂 | 一种火电厂碳资产的监测控制方法及系统 |
CN116974234B (zh) * | 2023-09-22 | 2024-02-20 | 华能山东发电有限公司烟台发电厂 | 一种火电厂碳资产的监测控制方法及系统 |
CN118535827A (zh) * | 2024-05-09 | 2024-08-23 | 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院 | 一种以电算碳的企业碳排放量计算方法、系统和设备 |
CN118535827B (zh) * | 2024-05-09 | 2024-10-25 | 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院 | 一种以电算碳的企业碳排放量计算方法、系统和设备 |
CN118379111A (zh) * | 2024-05-10 | 2024-07-23 | 华能兰州范坪热电有限公司 | 一种火电企业参与电力现货交易的管理系统及方法 |
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