CN216117484U - 一种火电厂碳排放全流程监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种火电厂碳排放全流程监测系统，该碳排放全流程监测系统包括燃料碳排放监测系统、灰渣碳排放监测系统、排烟碳排放监测系统及碳排放综合监测设备。本实用新型从入炉燃料、燃料充分燃烧后排灰渣以及燃料充分燃烧后排烟三个方面分别统计碳排放量，最终得到火力发电过程中准确的碳排放数据，实现火力发电厂碳排放数据的全流程、多渠道统计和准确统计，摸清火电厂的碳排放家底，保障碳达峰目标的实施。
Description
技术领域
本实用新型涉及火力发电行业碳排放监测技术领域，特别涉及一种火电厂碳排放全流程监测系统。
背景技术
随着2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和目标的提出，电力行业被作为第一批纳入碳交易市场的行业，要有效落实碳管理政策必须有准确的碳排放监测手段。
目前火力发电厂的碳排放监测方法有根据燃煤量核算碳排放量以及直接检测烟气中二氧化碳排放量的方法，各种检测方法独立使用，对于检测结果的准确性无法确定。
现有根据燃煤量核算碳排放量的方法没有对燃料进行细分，尤其是在生物质广泛掺烧的大趋势下，燃料的细分和配比关系确定对于准确核算碳排放量尤其重要，不规范的检测容易导致检测结果偏离真实值。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种火电厂碳排放全流程监测系统，从而实现火电厂碳排放含量的准确监测，保障碳达峰、碳中和目标的顺利实施。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种火电厂碳排放全流程监测系统，包括燃料碳排放监测系统、灰渣碳排放监测系统、排烟碳排放监测系统及碳排放综合监测设备3；
燃料碳排放监测系统包括与燃料输送带1连接的具有数据远传模块的燃料计量秤2，称完重量的燃料进入锅炉4进行燃烧；
灰渣碳排放监测系统包括与锅炉4底部的干式捞渣机5连接的具有数据远传模块的排渣计量秤12，称完重量的炉渣排至渣仓13；还包括与除尘器6底部连接的具有数据远传模块的排灰计量秤7，称重完炉灰进入气力输灰系统8输送走；
排烟碳排放监测系统包括安装在除尘器6后的引风机9出口管路上的气体流量计10和二氧化碳浓度检测仪11；
所述燃料计量秤2上的数据远传模块、排渣计量秤12上的数据远传模块、排灰计量秤7上的数据远传模块、气体流量计10和二氧化碳浓度检测仪11均连接到碳排放综合监测设备3，并将测量结果传输到碳排放综合监测设备3。
所述燃料输送带1输送的燃料为不同种类的煤以及生物质，不同燃料的比例在监测期间应固定。
所述的燃料碳排放监测系统中的燃料计量秤2为皮带秤或者链板秤，并可将称量结果远传至碳排放综合监测设备3。
所述的灰渣碳排放监测系统中的排渣计量秤12为皮带秤或者链板秤，并可将称量结果远传至碳排放综合监测设备3。
所述的灰渣碳排放监测系统中的排灰计量秤7为螺旋秤，通过法兰与除尘器6和气力输灰系统8连接，整个称量过程不会有炉灰泄漏，并可将称量结果远传至碳排放综合监测设备3。
所述的排烟碳排放监测系统中的气体流量计10为涡街流量计或差压流量计等气体检测流量计，气体流量计10和二氧化碳浓度检测仪11的数据可远传至碳排放综合监测设备3。
所述的碳排放综合监测设备3接收来自燃料碳排放监测系统、灰渣碳排放监测系统及排烟碳排放监测系统的数据信号，并将各种数据转化为燃料碳排放核算结果、灰渣碳排放核算结果及排烟碳排放核算结果。
所述的火电厂碳排放全流程监测系统的监测方法，试验前对锅炉燃料所包含的各种煤及生物质进行化验分析，主要指标为灰分A和干燥基碳含量Cd，干燥基碳含量Cd对应的CO2排放量为44/12Cd，将分析结果输入碳排放综合监测设备3中；
碳排放综合监测设备3可根据各种煤和生物质掺烧的比例(a％、b％、c％……)自动计算每1公斤燃料燃烧后产生的灰分量AT和二氧化碳量CO2T，AT＝a％×A1+b％×A2+c％×A3……，CO2T＝44/12×(a％×Cd1+b％×Cd2+c％×Cd3……)；
在碳排放综合监测设备3中输入各种燃料的掺烧比例，燃料计量秤2统计单位时间内消耗的燃料为m1公斤，将数据传输给碳排放综合监测设备3并进行核算，由燃料燃烧核算出二氧化碳排放量CO2F＝m1×CO2T；
在碳排放综合监测设备3中输入各种燃料的掺烧比例，排渣计量秤12和排灰计量秤7统计单位时间内排渣为m2公斤、排灰为m3公斤，总的灰渣量m4＝m2+m3，将数据传输给碳排放综合监测设备3并进行核算，由燃料燃烧后产生的灰渣核算出二氧化碳排放量CO2A＝m4÷AT×CO2T；
由于火电机组负荷是波动的，排风流量也是变化的，因此统计应分段进行，时间不宜过长；气体流量计10每10min统计排风流量平均值V，一段时间内统计的排风流量分别为V1,V2……Vn，二氧化碳浓度检测仪11每10min统计二氧化碳浓度平均值C，一段时间内统计的二氧化碳浓度分别为C1,C2……Cn，那么单位时间内由排烟中二氧化碳检测核算出的二氧化碳排放量
对燃料燃烧核算出二氧化碳排放量CO2F、燃料燃烧后产生的灰渣核算出二氧化碳排放量CO2A及排烟中二氧化碳检测核算出的二氧化碳排放量CO2G求平均值，计算每个核算值的偏离度＝|核算值-平均值|/平均值，对于偏离度≥10％的核算值进行对应系统的排查，取偏离度在正常范围内的核算值的平均值作为最终碳排放指标。
和现有技术相比较，本实用新型具有如下优点：
1、对火电厂燃料燃烧的全流程进行监测，从燃料入炉量、燃料燃烧后产生的灰渣量以及燃料燃烧后产生的二氧化碳量三个方面监测二氧化碳排放量。
2、对入炉燃料进行细分，在进行碳排放监测前对各种燃料的干燥基碳含量及灰分进行定量化验分析，保障二氧化碳监测数据的准确性。
3、对燃料、灰渣、排烟三个方面监测的二氧化碳排放量进行比对，能够找出有问题的监测系统并及时对其进行排查，进一步保障二氧化碳监测数据的准确性。
附图说明
图1是本实用新型一种火电厂碳排放全流程监测系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型一种火电厂碳排放全流程监测系统，包括燃料碳排放监测系统、灰渣碳排放监测系统、排烟碳排放监测系统及碳排放综合监测设备3；燃料碳排放监测系统包括与燃料输送带1连接的具有数据远传模块的燃料计量秤2，称完重量的燃料进入锅炉4进行燃烧；灰渣碳排放监测系统包括与锅炉4底部的干式捞渣机5连接的具有数据远传模块的排渣计量秤12，称完重量的炉渣排至渣仓13；还包括与除尘器6底部连接的具有数据远传模块的排灰计量秤7，称重完炉灰进入气力输灰系统8输送走；排烟碳排放监测系统包括安装在除尘器6后的引风机9出口管路上的气体流量计10和二氧化碳浓度检测仪11；所述燃料计量秤2上的数据远传模块、排渣计量秤12上的数据远传模块、排灰计量秤7上的数据远传模块、气体流量计10和二氧化碳浓度检测仪11均连接到碳排放综合监测设备3，并将测量结果传输到碳排放综合监测设备3。
本实用新型火电厂碳排放全流程监测系统的监测方法，以掺烧生物质的电厂为例，燃料为褐煤和秸秆，各占85％和15％，机组启动前对机组所用的褐煤和秸秆进行化验分析，每1公斤褐煤的灰分量为A1、干燥基碳含量为Cd1，每1公斤秸秆的灰分量为A2、干燥基碳含量为Cd2。
在碳排放综合监测设备3中输入每种燃料燃烧的基本信息和各种燃料的掺烧比例，碳排放综合监测设备自动给出每1公斤混合燃料燃烧产生的灰分量AT＝85％×A1+15％×A2，每1公斤混合燃料燃烧产生的二氧化碳量CO2T＝44/12×(85％×Cd1+15％×Cd2)。
燃料计量秤2每8h统计消耗的燃料为m1公斤，将数据传输给碳排放综合监测设备3并进行核算，由燃料燃烧核算出二氧化碳排放量CO2F＝m1×CO2T；
排渣计量秤12和排灰计量秤7每8h排渣为m2公斤、排灰为m3公斤，总的灰渣量m4＝m2+m3，将数据传输给碳排放综合监测设备3并进行核算，由燃料燃烧后产生的灰渣核算出二氧化碳排放量CO2A＝m4÷AT×CO2T；
气体流量计10每10min统计排风流量平均值V，8h内统计的排风流量分别为V1,V2……V48，二氧化碳浓度检测仪11每10min统计二氧化碳浓度平均值C，一段时间内统计的二氧化碳浓度分别为C1,C2……Cn，那么8h内由排烟中二氧化碳检测核算出的二氧化碳排放量
对燃料燃烧核算出二氧化碳排放量CO2F、燃料燃烧后产生的灰渣核算出二氧化碳排放量CO2A及排烟中二氧化碳检测核算出的二氧化碳排放量CO2G求平均值，计算每个核算值的偏离度＝|核算值-平均值|/平均值，对于偏离度≥10％的核算值进行对应系统的排查，取偏离度在正常范围内的核算值的平均值作为最终碳排放指标。
Claims (6)
1.一种火电厂碳排放全流程监测系统，其特征在于：包括燃料碳排放监测系统、灰渣碳排放监测系统、排烟碳排放监测系统及碳排放综合监测设备(3)；
所述燃料碳排放监测系统包括与燃料输送带(1)连接的具有数据远传模块的燃料计量秤(2)；
所述灰渣碳排放监测系统包括与锅炉(4)底部的干式捞渣机(5)连接的具有数据远传模块的排渣计量秤(12)，还包括与锅炉(4)尾部的除尘器(6)底部连接的具有数据远传模块的排灰计量秤(7)；
所述排烟碳排放监测系统包括安装在除尘器(6)后的引风机(9)出口管路上的气体流量计(10)和二氧化碳浓度检测仪(11)；
所述燃料计量秤(2)上的数据远传模块、排渣计量秤(12)上的数据远传模块、排灰计量秤(7)上的数据远传模块、气体流量计(10)和二氧化碳浓度检测仪(11)均连接到碳排放综合监测设备(3)，并将测量结果传输到碳排放综合监测设备(3)。
2.根据权利要求1所述的一种火电厂碳排放全流程监测系统，其特征在于：所述燃料输送带(1)输送的燃料为不同种类的煤以及生物质，不同燃料的比例在监测期间固定。
3.根据权利要求1所述的一种火电厂碳排放全流程监测系统，其特征在于：所述的燃料碳排放监测系统中的燃料计量秤(2)为皮带秤或者链板秤，并将称量结果远传至碳排放综合监测设备(3)。
4.根据权利要求1所述的一种火电厂碳排放全流程监测系统，其特征在于：所述的灰渣碳排放监测系统中的排渣计量秤(12)为皮带秤或者链板秤，并将称量结果远传至碳排放综合监测设备(3)。
5.根据权利要求1所述的一种火电厂碳排放全流程监测系统，其特征在于：所述的灰渣碳排放监测系统中的排灰计量秤(7)为螺旋秤，通过法兰与除尘器(6)和气力输灰系统(8)连接，整个称量过程不会有炉灰泄漏，并将称量结果远传至碳排放综合监测设备(3)。
6.根据权利要求1所述的一种火电厂碳排放全流程监测系统，其特征在于：所述的排烟碳排放监测系统中的气体流量计(10)为涡街流量计或差压流量计，气体流量计(10)和二氧化碳浓度检测仪(11)的数据远传至碳排放综合监测设备(3)。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115508500A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-12-23 | 江苏未来智慧信息科技有限公司 | 一种用于碳排放计量的可视化分层检测方法及系统 |
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2021
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115508500A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-12-23 | 江苏未来智慧信息科技有限公司 | 一种用于碳排放计量的可视化分层检测方法及系统 |
| CN115508500B (zh) * | 2022-10-27 | 2024-01-05 | 江苏未来智慧信息科技有限公司 | 一种用于碳排放计量的可视化分层检测方法及系统 |
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