一种生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统及方法技术方案

本申请涉及碳排放计量领域，公开了一种生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统及方法，包括：烟气CO2监测模块，用于监测烟气CO2浓度和烟气流量；生物质气化燃气监测模块，用于监测生物质气化燃气组分和生物质气化燃气流量；数据采集传输模块，用于采集监测数据，并将监测数据和生产运行数据传输至计算机处理及统计模块；计算机处理及统计模块，用于将接收到的数据进行处理运算，分别获得面向企业边界和履约边界的CO2排放量，并以报表的形式展示。这样通过对各环节碳排放关键参数的连续在线监测，实现碳排放的自动计量，日常管理工作量较少，监测过程受机组燃料复杂性的影响小，且极大地提高了碳排放核算数据的及时性和准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统及方法


[0001]本专利技术涉及碳排放计量领域，特别是涉及一种生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统及方法。

技术介绍

[0002]发电行业作为全国碳市场首批纳入管控的重点行业，确保碳排放数据的准确可靠是全国碳市场有效规范运行的基础保障。我国的碳排放量计算一般采用核算法，核算法是通过化石燃料消耗量按照一定排放因子系数计算确定碳排放量。对于我国煤质复杂、燃煤发电负荷变化大的情况而言，存在科学性不足、管理成本高、人为干扰因素大等缺陷。
[0003]对于火电企业来说，核算边界包括企业边界和履约边界两种，企业边界就是以企业法人为边界，是指识别、核算和报告企业边界内所有生产系统设施产生的温室气体排放，包括化石燃料燃烧、脱硫过程、外购电力的二氧化碳排放。履约边界是以机组设施为界，识别、核算和报告设施边界内所有机组设施产生的温室气体排放，包括化石燃料燃烧、外购电力排放，不包括脱硫排放。但是，不管是企业边界还是履约边界，生物质混合燃料燃烧发电和垃圾焚烧发电，目前的计量方法仅统计了发电中使用化石燃料(如燃煤)的二氧化碳排放。
[0004]因此，对于生物质气化耦合机组，如何实时掌握面向企业边界和履约边界的二氧化碳在线计量方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统及方法，可以实现碳排放的自动计量，提高碳排放核算数据的及时性和准确性。其具体方案如下：
>[0006]一种生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统，包括：烟气CO2监测模块、生物质气化燃气监测模块、与所述烟气CO2监测模块和所述生物质气化燃气监测模块分别连接的数据采集传输模块，以及与所述数据采集传输模块连接的计算机处理及统计模块；其中，
[0007]所述烟气CO2监测模块，用于监测烟气CO2浓度和烟气流量；
[0008]所述生物质气化燃气监测模块，用于监测生物质气化燃气组分和生物质气化燃气流量；
[0009]所述数据采集传输模块，用于采集所述烟气CO2监测模块和所述生物质气化燃气监测模块的监测数据，并将监测数据和生产运行数据传输至所述计算机处理及统计模块；
[0010]所述计算机处理及统计模块，用于将接收到的数据进行处理运算，分别获得面向企业边界和履约边界的CO2排放量，并以报表的形式展示。
[0011]优选地，在本专利技术实施例提供的上述生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统中，所述烟气CO2监测模块包括烟气CO2浓度监测仪表和烟气流量监测仪表；所述烟气CO2浓度监测仪表和所述烟气流量监测仪表均安装在火电机组烟囱排口处；
[0012]所述生物质气化燃气监测模块包括生物质气化燃气组分监测仪表和生物质气化燃气流量监测仪表。
[0013]优选地，在本专利技术实施例提供的上述生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统中，所述数据采集传输模块包括数据采集单元和数据传输单元；
[0014]所述数据采集单元包括与所述烟气CO2监测模块连接的第一数据采集子单元，以及与所述生物质气化燃气监测模块连接的第二数据采集子单元；
[0015]所述数据传输单元包括与所述第一数据采集子单元连接的工控机传输子单元，以及与所述第二数据采集子单元连接的DCS传输子单元；其中，
[0016]所述工控机传输子单元，用于通过部署在净烟气环保小屋工控机上的数据终端将所述第一数据采集子单元采集的烟气CO2监测数据传输至所述计算机处理及统计模块；
[0017]所述DCS传输子单元，用于将所述第二数据采集子单元采集的生物质气化监测数据通过数据传输电缆传输至脱硫DCS，并通过所述净烟气环保小屋与所述脱硫DCS之间的备用电缆将所述生物质气化监测数据、生产运行数据传输至所述计算机处理及统计模块。
[0018]优选地，在本专利技术实施例提供的上述生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统中，所述计算机处理及统计模块包括在线计算处理单元和统计报表单元；
[0019]所述在线计算处理单元，用于计算烟气中的CO2的排放总量、生物质气化部分的CO2排放量、石灰石
‑
石膏法脱硫环节产生的CO2排放量、购入使用电力产生的排放量；利用所述烟气中的CO2的排放总量减去所述生物质气化部分的CO2排放量，并加上所述购入使用电力产生的排放量，获得面向企业边界的CO2排放量；利用所述烟气中的CO2的排放总量依次减去所述生物质气化部分的CO2排放量、所述石灰石
‑
石膏法脱硫环节的CO2排放量，并加上所述购入使用电力产生的排放量，获得面向履约边界的CO2排放量；
[0020]所述统计报表单元，用于将所述在线计算处理单元的数据以日报表、月报表、年报表的形式进行统计及展示。
[0021]优选地，在本专利技术实施例提供的上述生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统中，所述在线计算处理单元，具体用于采用第一公式计算烟气中的CO2的排放总量；所述第一公式为：
[0022][0023]其中，E
CO2，烟气
为所述烟气中的CO2的排放总量；为实际工况下干烟气流量；C
CO2
为烟气中CO2的干基体积浓度。
[0024]优选地，在本专利技术实施例提供的上述生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统中，所述在线计算处理单元，具体用于采用第二公式计算生物质气化部分的CO2排放量；所述第二公式为：
[0025][0026]其中，E
CO2,生物质
为所述生物质气化部分的CO2排放量；为生物质气化燃气标干流量；X
j
为气化干燃气中组分j的体积浓度；j为CO、CO2、CH4、C2H
y
、C3H8其中之一，C2Hy为C2H2、C2H4与C2H6的加和。
[0027]优选地，在本专利技术实施例提供的上述生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统中，所述在线计算处理单元，具体用于采用第三公式计算石灰石
‑
石膏法脱硫环节产生的CO2排放量；所述第三公式为：
[0028][0029]其中，E
CO2，脱硫
为所述石灰石
‑
石膏法脱硫环节产生的CO2排放量；为脱硫塔入口SO2质量浓度；为脱硫塔出口SO2质量浓度。
[0030]优选地，在本专利技术实施例提供的上述生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统中，所述在线计算处理单元，具体用于采用第四公式计算购入使用电力产生的排放量；所述第四公式为：
[0031]E
CO2，外购电
＝P
电
×
EF
电
[0032]其中，E
CO2，外购电
为所述购入使用电力产生的排放量；P
电
为购入使用电量的功率；EF
电
为电网排放因子。
[0033]本专利技术实施例还提供了一种本专利技术实施例提供的上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统，其特征在于，包括：烟气CO2监测模块、生物质气化燃气监测模块、与所述烟气CO2监测模块和所述生物质气化燃气监测模块分别连接的数据采集传输模块，以及与所述数据采集传输模块连接的计算机处理及统计模块；其中，所述烟气CO2监测模块，用于监测烟气CO2浓度和烟气流量；所述生物质气化燃气监测模块，用于监测生物质气化燃气组分和生物质气化燃气流量；所述数据采集传输模块，用于采集所述烟气CO2监测模块和所述生物质气化燃气监测模块的监测数据，并将监测数据和生产运行数据传输至所述计算机处理及统计模块；所述计算机处理及统计模块，用于将接收到的数据进行处理运算，分别获得面向企业边界和履约边界的CO2排放量，并以报表的形式展示。2.根据权利要求1所述的生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统，其特征在于，所述烟气CO2监测模块包括烟气CO2浓度监测仪表和烟气流量监测仪表；所述烟气CO2浓度监测仪表和所述烟气流量监测仪表均安装在火电机组烟囱排口处；所述生物质气化燃气监测模块包括生物质气化燃气组分监测仪表和生物质气化燃气流量监测仪表。3.根据权利要求1所述的生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统，其特征在于，所述数据采集传输模块包括数据采集单元和数据传输单元；所述数据采集单元包括与所述烟气CO2监测模块连接的第一数据采集子单元，以及与所述生物质气化燃气监测模块连接的第二数据采集子单元；所述数据传输单元包括与所述第一数据采集子单元连接的工控机传输子单元，以及与所述第二数据采集子单元连接的DCS传输子单元；其中，所述工控机传输子单元，用于通过部署在净烟气环保小屋工控机上的数据终端将所述第一数据采集子单元采集的烟气CO2监测数据传输至所述计算机处理及统计模块；所述DCS传输子单元，用于将所述第二数据采集子单元采集的生物质气化监测数据通过数据传输电缆传输至脱硫DCS，并通过所述净烟气环保小屋与所述脱硫DCS之间的备用电缆将所述生物质气化监测数据、生产运行数据传输至所述计算机处理及统计模块。4.根据权利要求3所述的生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统，其特征在于，所述计算机处理及统计模块包括在线计算处理单元和统计报表单元；所述在线计算处理单元，用于计算烟气中的CO2的排放总量、生物质气化部分的CO2排放量、石灰石
‑
石膏法脱硫环节产生的CO2排放量、购入使用电力产生的排放量；利用所述烟气中的CO2的排放总量减去所述生物质气化部分的CO2排放量，并加上所述购入使用电力产生的排放量，获得面向企业边界的CO2排放量；利用所述烟气中的CO2的排放总量依次减去所述生物质气化部分的CO2排放量、所述石灰石
‑
石膏法脱硫环节的CO2排放量，并加上所述购入使用电力产生的排放量，获得面向履约边界的CO2排放量；所述统计报表单元，用于将所述在线计算处理单元的数据以日报表、月报表、年报表的形式进行统计及展示。5.根据权利要求4所述的生物质气化耦合机组CO2在线监测计量系统，其特征在于，所述在线计算处理单元，具体用于采用第一公式计算烟气中的CO2的排放总量；所述第一公式
为：其中，E
CO2，烟气
为所述烟气中的CO2的排放总...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋明光，彭涛，孙友源，李小江，魏伟，叶利，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司营销服务中心计量中心，
类型：发明
国别省市：