一种火电厂气态污染物总量监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种火电厂气态污染物总量监测方法及装置，其方法包括：通过校正后的烟气分析系统连续抽取火电厂锅炉的出口烟囱中烟气，并分析出口烟囱中烟气中的气体组分及气体组分浓度；通过校正后的烟气质量流量计获取火电厂锅炉的出口烟囱中烟气的烟气质量流量；通过气体组分浓度与烟气质量流量相乘，获取气体组分的排放量；其中：烟气分析系统的校正过程包括：获取烟气分析系统的预处理装置的状态信息，并基于状态信息对烟气分析系统进行校正；烟气流量测量仪的校正过程包括：获取火电厂DCS系统数据和基础物性参数计算烟气质量流量，并基于计算结果对烟气质量流量计进行校正；本发明专利技术能够提升气态污染物总量监测的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种火电厂气态污染物总量监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种火电厂气态污染物总量监测方法及装置，属于智能监测


技术介绍

[0002]火电厂烟气排放中的NO、SO2等气态污染物和温室气体CO2是环保监控数据，也是排放收费以及排污权交易的依据。现有烟气气体分析系统能获得这些数据，但由于系统运行中仪表的漂移、设备故障以及工作状态的变化都会影响气体组分浓度测量的准确性；另外现有流量测量一般采用毕托管式测量装置，在烟道测量面安装测量点过少，不具有较好的代表性，使得烟气流量测量值不准确，另外变送器漂移等设备故障也会引起烟气中气态污染物浓度测量结果不准确。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种火电厂气态污染物总量监测方法及装置，能够在线进行气体组分浓度和流量的在线监测结果判断和校正，从而提升监测的准确性。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种火电厂气态污染物总量监测方法，包括：
[0006]通过校正后的烟气分析系统连续抽取火电厂锅炉的出口烟囱中烟气，并分析出口烟囱中烟气中的气体组分及气体组分浓度；
[0007]通过校正后的烟气质量流量计获取火电厂锅炉的出口烟囱中烟气的烟气质量流量；
[0008]通过气体组分浓度与烟气质量流量相乘，获取气体组分的排放量；
[0009]其中：
[0010]所述烟气分析系统包括相互连接的预处理装置和分析仪表；
[0011]所述烟气分析系统的校正过程包括：获取预处理装置的状态信息，并基于状态信息对烟气分析系统进行校正；
[0012]所述烟气流量测量仪的校正过程包括：获取火电厂DCS系统数据和基础物性参数计算烟气质量流量，并基于计算结果对烟气质量流量计进行校正。
[0013]可选的，所述气体组分包括CO2气体、NO气体、SO2气体和O2气体。
[0014]可选的，所述预处理装置包括依次连接的采样器、伴热线、冷凝器以及采样泵；所述采样泵与分析仪表连接；所述预处理装置的状态信息包括伴热线、冷凝器、采样泵以及分析仪表的进口烟气压力和温度。
[0015]可选的，所述基于状态信息对烟气分析系统进行校正包括：
[0016]获取火电厂锅炉的出口烟囱中烟气压力和温度；
[0017]判断伴热线的进口烟气和出口烟囱中烟气的压力或温度偏差是否小于等于预设
偏差值，若否，则烟气分析系统停机报警并进行反吹校正；
[0018]判断伴热线、冷凝器、采样泵以及分析仪表的进口烟气压力是否依次减小且相邻的进口烟气压力差值处于预设压力差值范围内，若否，则烟气分析系统停机报警并进行反吹校正；
[0019]判断伴热线、冷凝器、采样泵以及分析仪表的进口烟气温度是否均大于预设温度，若否，则烟气分析系统停机报警；
[0020]可选的，所述反吹校正包括通过压缩空气导入伴热线和采样器的进行反向吹扫，将其中灰尘及杂质吹扫至烟囱中。
[0021]可选的，所述分析仪表还包括自动校正系统，所述自动校正系统工作时，将标准气体组分输入分析仪表进行浓度分析，并判断浓度分析结果与相应标准气体组分浓度是否处于预设浓度偏差范围内，若否，则分析仪表根据标准气体组分浓度进行自动校正。
[0022]可选的，所述计算烟气质量流量m
y
包括：
[0023]B
×
Q
net
×
η＝G
×
(h1‑
h
gs
)+m
zr
×
G
×
(h
rz
‑
h
lz
)+∑D
zq，i
×
(h1‑
h
jw,i
)+∑D
zr,j
×
(h
rz
‑
h
jw,j
)
[0024][0025]其中，B为燃料量，Q
net
为燃料低位发热量，η锅炉燃烧效率，G为主蒸汽流量，h1、h
gs
、h
rz
、h
lz
、h
jw,i
、h
jw,j
分别为主蒸汽焓、给水焓、再热器出口蒸汽焓、再热器入口蒸汽焓、第i级主蒸汽减温水焓以及第j级再热蒸汽减温水焓；m
zr
为再热蒸汽流量比例；D
zq,i
、D
zr,j
分别为第i级主蒸汽减温水流量以及第j级再热蒸汽减温水流量；m
y
为烟气质量流量，分别为烟气中CO2和H2O浓度，Q
c
、Q
H
分别为碳和氢的发热量，M
t
为燃料中水分，W为空气中水分，q
p
为烟气定压比热，θ
py
为排烟温度，t0为环境温度。
[0026]可选的，所述基于计算结果对烟气质量流量计进行校正包括：
[0027]判断计算结果与烟气质量流量计测量结果的偏差是否小于等于预设偏差结果，若否，则烟气质量流量计停机报警并进行人工校正。
[0028]可选的，所述烟气质量流量计还包括前置校正模块，所述前置校正模块用于预设质量流量范围，并判断烟气质量流量计的测量结果是否处于预设质量流量范围，若否，则烟气质量流量计停机报警并进行人工校正。
[0029]第二方面，本专利技术提供了一种火电厂气态污染物总量监测装置，包括：
[0030]浓度获取模块，用于通过校正后的烟气分析系统连续抽取火电厂锅炉的出口烟囱中烟气，并分析出口烟囱中烟气中的气体组分及气体组分浓度；
[0031]质量流量获取模块，用于通过校正后的烟气质量流量计获取火电厂锅炉的出口烟囱中烟气的烟气质量流量；
[0032]排放量获取模块，用于通过气体组分浓度与烟气质量流量相乘，获取气体组分的排放量；
[0033]其中：
[0034]所述烟气分析系统包括相互连接的预处理装置和分析仪表；
[0035]所述烟气分析系统的校正过程包括：获取预处理装置的状态信息，并基于状态信
息对烟气分析系统进行校正；
[0036]所述烟气流量测量仪的校正过程包括：获取火电厂DCS系统数据和基础物性参数计算烟气质量流量，并基于计算结果对烟气质量流量计进行校正。
[0037]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0038]本专利技术提供的一种火电厂气态污染物总量监测方法及装置，能够在监测的同时对烟气分析系统和烟气质量流量计进行检测校正；能够确保各个气体组分排放量监测的准确性，为双碳目标下碳排放交易以及气态污染物收费提供参考依据，具有显著的社会效益。
附图说明
[0039]图1是本专利技术实施例提供的一种火电厂气态污染物总量监测方法流程示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电厂气态污染物总量监测方法，其特征在于，包括：通过校正后的烟气分析系统连续抽取火电厂锅炉的出口烟囱中烟气，并分析出口烟囱中烟气中的气体组分及气体组分浓度；通过校正后的烟气质量流量计获取火电厂锅炉的出口烟囱中烟气的烟气质量流量；通过气体组分浓度与烟气质量流量相乘，获取气体组分的排放量；其中：所述烟气分析系统包括相互连接的预处理装置和分析仪表；所述烟气分析系统的校正过程包括：获取预处理装置的状态信息，并基于状态信息对烟气分析系统进行校正；所述烟气流量测量仪的校正过程包括：获取火电厂DCS系统数据和基础物性参数计算烟气质量流量，并基于计算结果对烟气质量流量计进行校正。2.根据权利要求1所述的一种火电厂气态污染物总量监测方法，其特征在于，所述气体组分包括CO2气体、NO气体、SO2气体和O2气体。3.根据权利要求1所述的一种火电厂气态污染物总量监测方法，其特征在于，所述预处理装置包括依次连接的采样器、伴热线、冷凝器以及采样泵；所述采样泵与分析仪表连接；所述预处理装置的状态信息包括伴热线、冷凝器、采样泵以及分析仪表的进口烟气压力和温度。4.根据权利要求3所述的一种火电厂气态污染物总量监测方法，其特征在于，所述基于状态信息对烟气分析系统进行校正包括：获取火电厂锅炉的出口烟囱中烟气压力和温度；判断伴热线的进口烟气和出口烟囱中烟气的压力或温度偏差是否小于等于预设偏差值，若否，则烟气分析系统停机报警并进行反吹校正；判断伴热线、冷凝器、采样泵以及分析仪表的进口烟气压力是否依次减小且相邻的进口烟气压力差值处于预设压力差值范围内，若否，则烟气分析系统停机报警并进行反吹校正；判断伴热线、冷凝器、采样泵以及分析仪表的进口烟气温度是否均大于预设温度，若否，则烟气分析系统停机报警。5.根据权利要求4所述的一种火电厂气态污染物总量监测方法，其特征在于，所述反吹校正包括通过压缩空气导入伴热线和采样器的进行反向吹扫，将其中灰尘及杂质吹扫至烟囱中。6.根据权利要求1所述的一种火电厂气态污染物总量监测方法，其特征在于，所述分析仪表还包括自动校正系统，所述自动校正系统工作时，将标准气体组分输入分析仪表进行浓度分析，并判断浓度分析结果与相应标准气体组分浓度是否处于预设浓度偏差范围内，若否，则分析仪表根据标准气体组分浓度进行自动校正。7.根据权利要求1所述的一种火电厂气态污染物总量监测方法，其特征在于，所述计算烟气质量流量m
y
包括：B
×
Q
net
×
η＝G
×
(h1‑
h
gs
)+m
zr
×
G
×
(h
rz
‑
h

【专利技术属性】
技术研发人员：王明，祁建民，许国强，佘国金，周志兴，梁绍华，肖明成，张恩先，李文慧，魏威，封明敏，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：