一种基于在线实测法的废弃物焚烧行业直接排放碳核算方法技术

本发明专利技术涉及环境监测技术领域，具体涉及一种基于在线实测法的废弃物焚烧行业直接排放碳核算方法，S1、安装超声波法烟气流速仪监测烟气流速；S2、安装傅里叶红外法温室气体浓度在线监测仪CEMS监测碳排放污染物浓度，S3、计算日、月和年温室气体碳排放量传输至监控平台；S4、监控平台利用增温潜势系数计算CH4、N2O年度碳排放二氧化碳当量与二氧化碳年度排放量相加，得到温室气体年度碳排放二氧化碳当量G

【技术实现步骤摘要】
一种基于在线实测法的废弃物焚烧行业直接排放碳核算方法


[0001]本专利技术涉及环境监测
，具体涉及一种基于在线实测法的废弃物焚烧行业直接排放碳核算方法。

技术介绍

[0002]当前，能源活动在我国城市温室气体排放中占据主导地位，其中以废弃物焚烧作为能源利用方式的垃圾焚烧发电厂在城市电力能源供应中具有举足轻重的作用，废弃物焚烧过程所产生的温室气体(CO2、CH4和N2O)排放也较为突出。
[0003]目前废弃物焚烧行业温室气体碳排放量核算主要采用排放因子法进行人工核算，核算项目也仅为CO2，无CH4、N2O等其他温室气体核算，同时核算标的并非温室气体总碳排放量，仅为排放的温室气体中的矿物炭排放量。排放因子法核算时需要获取全厂废弃物焚烧量、废弃物中总碳含量和矿物碳占比等一系列关键参数，受人力、成本等方面制约，上述关键参数的获取频次较低，代表性不强，同时由于废弃物焚烧企业焚烧原料的不确定性，每批次焚烧的原料碳含量和矿物碳占比并不固定，因此排放因子法核算结果具有较大的不确定性。
[0004]另外，现有废弃物焚烧过程温室气体碳排放量核算方法仅包含了矿物碳的燃烧排放，非矿物碳的燃烧排放并没有纳入温室气体排放总量，因此在某些应用方面存在一定的缺陷，如当前国家层面上正在推进实施的利用高空间分辨率温室气体清单数据、温室气体监测数据等开展同化反演以校核城市温室气体碳排放量，因此亟需丰富和完善废弃物焚烧过程温室气体排放量核算方法体系。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于在线实测法的废弃物焚烧行业直接排放碳核算方法，通过定期开展的人工监测数据对基于外排烟气中安装的在线监测设备获取的在线监测数据核算的排放量进行校正，来保证温室气体碳排放在线监测数据监测浓度值的准确性，从而通过浓度和流量最大限度的表征废弃物焚烧行业温室气体碳排放量的准确性和真实性。同时本专利技术核算的废弃物焚烧行业温室气体直接碳排放数据为的温室气体的总碳排放量，不仅包括塑料、纺织物、橡胶、液体溶剂和废油矿物炭等原料焚烧产生的矿物炭，还包含纸张、食品和木材废弃物等原料焚烧产生的生物质碳，为利用高空间分辨率温室气体清单数据、温室气体监测数据等开展同化反演以校核城市温室气体碳排放量等需要核算总碳排放的核算工作提供了数据支持。
[0006]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0007]提供一种基于在线实测法的废弃物焚烧行业直接排放碳核算方法，包括以下步骤：
[0008]S1、在焚烧炉外排口安装超声波法烟气流速仪，对外排烟气中烟气流速进行实时监测；
[0009]S2、在焚烧炉外排口安装傅里叶红外法温室气体浓度在线监测仪CEMS，对外排烟气中和温室气体污染物浓度实时监测，从CEMS系统中获得相关排放参数，包括CO2、CH4和N2O实时监测浓度、烟气温度T
s
、大气压力B
a
、烟气压力P
s
，并动态计量湿排气烟气流量Q
sn
；
[0010][0011]其中：Q
sn
为烟气中的湿排气流量：m3/h；F为测点烟道截面积：m2，为测点断面超声波法测得的湿排气平均流速：m/s；B
a
为侧点的大气压力：Pa； P
s
为排气的静压：Pa；T
s
为排气温度：℃；X
sw
为排气中的含湿量：％；
[0012]S3、烟气流速和温室气体浓度监测数据通过线路传输至数据传输装置，并通过数据传输装置计算温室气体日排放量G
d
、月排放量G
m
和年排放量G
y
，并将数据传输至温室气体监控平台；
[0013]S4、监控平台利用相关全球增温潜势系数分别计算CH4、N2O年度排放二氧化碳当量，再与二氧化碳年度排放量相加，得到温室气体年度碳排放二氧化碳当量G
yts
；同时定期分别对焚烧炉外排烟气中的温室气体CO2、CH4和N2O浓度和流量进行人工监测，并将监测结果录入监控平台，利用人工监测数据作为调节因子，对基于在线监测数据核算的温室气体年度碳排放二氧化碳当量G
yts
进行修正，得到三种温室气体(CO2/CH4/N2O)年度修正碳排放二氧化碳当量G
ys
；
[0014]G
yts
＝G
y(CO2)
+(GWP
(CH4)
×
G
y(CH4)
)+(GWP
(N2O)
×
G
y(N2O)
)
[0015][0016]G
ys(CO2/CH4/N2O)
＝G
yts
×
E
ac(CO2/CH4/N2O)
[0017]其中：G
yts
为温室气体年度碳排放二氧化碳当量，单位t/a；G
ys
为某种温室气体(CO2/CH4/N2O)年度修正碳排放量；E
ac
为温室气体(CO2/CH4/N2O) 偏差调节系数；GWP
(CH4)
为甲烷全球增温潜势系数，系数值为：21kg/kg； GWP
(N2O)
为氧化亚氮全球增温潜势系数，系数值为：310kg/kg；为基于人工监测数据核算的温室气体(CO2/CH4/N2O)排放量与同时段基于在线监测数据核算的碳排放量之差的平均值，单位t/h；为同时段基于在线监测数据核算的碳排放量结果的平均值，单位t/h，每个频次人工比对时间为1小时。进一步的，在步骤S1中，流速测量方法为超声波流速仪自动测量，在相对于气流方法在烟道两侧分别斜向安装发射装置和接收装置，对烟道中的线性流速进行实时测量。
[0018]进一步的，在步骤S1中，傅里叶红外法在线监测仪CEMS，其采样装置设置于生产设施外排烟气总排口处，污染物分析仪设置于监测站房机柜内，烟气采样装置和污染物分析仪通过带桥架的烟气采样管路连接。
[0019]进一步的，在步骤S3中，排放量计算公式：
[0020]G
h(CO2)
＝C
d
×
Q
sn
×
10
‑6；
[0021]其中：G
h(CO2)
为二氧化碳的小时排放量，单位t/h；C
d
为二氧化碳的小时浓度均值，单位为g/m3；Q
sn
为烟气累计小时流量，单位为m3；
[0022]G
h(CH4)
＝C
d
×
Q
sn
×
10
‑9；
[0023]其中：G
h(CH4)
为甲烷的小时排放量，单位t/h；C
d
为甲烷的小时浓度均值，单位为mg/
m3；Q
sn
为烟气小时流量，单位为m3/h本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于在线实测法的废弃物焚烧行业直接排放碳核算方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、在焚烧炉外排口安装超声波法烟气流速仪，对外排烟气中烟气流速进行实时监测；S2、在焚烧炉外排口安装傅里叶红外法温室气体浓度在线监测仪CEMS，对外排烟气中和温室气体碳排放污染物浓度实时监测，从CEMS系统中获得相关排放参数，包括CO2、CH4和N2O实时监测浓度、烟气温度T
s
、大气压力B
a
、烟气压力P
s
，并动态计量湿排气烟气流量Q
sn
；其中：Q
sn
为烟气中的湿排气流量：m3/h；F为测点烟道截面积：m2，为测点断面超声波法测得的湿排气平均流速：m/s；B
a
为侧点的大气压力：Pa；P
s
为排气的静压：Pa；T
s
为排气温度：℃；X
sw
为排气中的含湿量：％；S3、烟气流速和温室气体浓度监测数据通过线路传输至数据传输装置，并通过数据传输装置计算温室气体日排放量G
d
、月排放量G
m
和年排放量G
y
，并将数据传输至温室气体监控平台；S4、监控平台利用相关全球增温潜势系数分别计算CH4、N2O年度碳排放二氧化碳当量，再与二氧化碳年度排放量相加，得到温室气体年度碳排放二氧化碳当量G
yts
；同时定期分别对焚烧炉外排烟气中的温室气体CO2、CH4和N2O浓度和流量进行人工监测，并将监测结果录入监控平台，利用人工监测数据作为调节因子，对基于在线监测数据核算的温室气体年度碳排放二氧化碳当量G
yts
进行修正，得到三种温室气体(CO2/CH4/N2O)年度修正碳排放二氧化碳当量G
ys
；G
yts
＝G
y(CO2)
+(GWP
(CH4)
×
G
y(CH4)
)+(GWP
(N2O)
×
G
y(N2O)
)G
ys(CO2/CH4/N2O)
＝G
yts
×
E
ac(CO2/CH4/N2O)
其中：G
yts
为温室气体年度碳排放二氧化碳当量，单位t/a；G
ys
为某种温室气体(CO2/CH4/N2O)年度修正碳排放量；E
ac
为温室气体(CO2/CH4/N2O)偏差调节系数；GWP
(CH4)
为甲烷全球增温潜势系数，系数值为：21kg/kg；GWP
(N2O)
为氧化亚氮全球增温潜势系数，系数值为：310kg/kg；为基于人工监测数据核算的温室气体(CO2/CH4/N2O)排放量与同时段基于在线监测数据核算的碳排放...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿晔，高素莲，闫学军，杜天君，王鹏，
申请(专利权)人：山东省济南生态环境监测中心，
类型：发明
国别省市：