一种火电机组碳排放在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及碳排放监测技术领域，公开了一种火电机组碳排放在线监测系统及方法，包括：数据获取模块、数据处理模块、第一计算模块、第二计算模块和燃煤调节模块，数据获取模块用于获取预设时间内火电机组的数据参数，数据处理模块用于对数据参数进行预处理，第一计算模块用于对预处理后的数据参数进行计算，得到燃煤碳排放量、脱硫碳排放量和脱硝碳排放量，第二计算模块用于综合计算火电机组在预设时间内的二氧化碳排放总量，燃煤调节模块用于对火电机组的燃煤量进行调节。本发明专利技术可以对火力机组进行碳排放监测，可精确地计算碳排放总量，具有准确性、实时性的优点，可为降低碳排放总量、减少温室气体、火电厂经济补偿等方面提供可靠的数据支撑。的数据支撑。的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种火电机组碳排放在线监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及碳排放监测
，特别是涉及一种火电机组碳排放在线监测系统及方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，生产活动所造成的温室气体已经危及到人类的正常生活，其中二氧化碳的大量排放所占比例是影响温室气体急剧扩散比例最大的，严重影响了生态的平衡发展，如大量冰川融化、气候变暖、春迟秋晚、暖冬等气候的出现。火力发电厂是二氧化碳主要排放源之一，因此实现火力发电厂碳减排对降低碳排放总量，减少温室气体排放具有重要意义。
[0003]目前各火电机组碳排放总量主要通过烟气排放量、烟气流速、压力、温度和湿度等参数计算得到，这种传统的碳排放计算方式受燃煤数据测量误差、计算误差、机组运行参数误差等因素的影响，对于火电机组而言计算出的数据存在较大偏差，无法准确得到火电机组的碳排放总量，因此传统的计算方式在计算过程中存在人为干扰多、误差较大、成本高等缺点，无法为节能减排以及减少温室气体提供可靠的数据支撑。
[0004]因此，如何提供一种可以对火电机组碳排放总量进行有效监测的系统及方法，是目前有待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种火电机组碳排放在线监测系统及方法，用以解决现有技术中无法对火电机组碳排放总量进行有效监测的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种火电机组碳排放在线监测系统，所述系统包括：
[0007]数据获取模块，用于获取预设时间内火电机组的数据参数；
[0008]数据处理模块，用于对所述数据参数进行预处理，所述预处理包括数据清洗和数据提取；
[0009]第一计算模块，用于对预处理后的数据参数进行计算，并得到所述火电机组的燃煤碳排放量、脱硫碳排放量和脱硝碳排放量；
[0010]第二计算模块，用于根据所述燃煤碳排放量、所述脱硫碳排放量和所述脱硝碳排放综合计算所述火电机组在预设时间内的二氧化碳排放总量；
[0011]燃煤调节模块，用于根据所述二氧化碳排放总量对所述火电机组的燃煤量进行调节。
[0012]在其中一个实施例中，所述数据处理模块具体用于：
[0013]在所述数据处理模块中，所述数据清洗包括删除所述数据参数中的无效数据、重复数据和错误数据；
[0014]在所述数据处理模块中，所述数据提取包括根据数据类别和数据来源对清洗后的
数据参数进行分类。
[0015]在其中一个实施例中，在所述第一计算模块中，所述第一计算模块根据所述预处理后的数据参数计算所述火电机组的碳氧化率，并根据所述碳氧化率计算所述火电机组的燃煤碳排放量；
[0016]所述第一计算模块根据下式计算所述火电机组的碳氧化率：
[0017][0018]其中，D为火电机组的碳氧化率，E为火电机组的炉渣量，F为炉渣的平均含碳量，J为火电机组的飞灰产量，H为飞灰的平均含碳量，α为火电机组的平均除尘效率，I为燃煤的消耗量，，G为燃煤的平均低位发热量，K为燃煤单位热值含碳量；
[0019]所述第一计算模块根据下式计算所述火电机组的燃煤碳排放量：
[0020][0021]其中，P1为火电机组的燃煤碳排放量，W为火电机组的燃煤量，A为火电机组的燃煤含碳量，M
CO2
为二氧化碳的摩尔质量，M
C
为碳的摩尔质量，D为火电机组的碳氧化率。
[0022]在其中一个实施例中，在所述第一计算模块中，所述第一计算模块根据下式计算所述火电机组的脱硫碳排放量：
[0023][0024]其中，P2为火电机组的脱硫碳排放量，L为脱硫剂消耗量，N为脱硫剂中参与反应的物质的量，M
CO2
为二氧化碳的摩尔质量，M
j
为脱硫剂中参与反应的物质的摩尔质量，Q为火电机组的发电量，R为脱硫能耗比例，S为单位电量产生的二氧化碳。
[0025]在其中一个实施例中，在所述第一计算模块中，所述第一计算模块根据下式计算所述火电机组的脱硝碳排放量：
[0026]P3＝Q
×
V
×
Y
[0027]其中，P3为火电机组的脱硝碳排放量，Q为火电机组的发电量，V为脱硝能耗比例，Y为单位电量产生的二氧化碳。
[0028]在其中一个实施例中，在所述第二计算模块中，所述第二计算模块根据下式计算所述火电机组在预设时间内的二氧化碳排放总量：
[0029]P＝P1+P2+P3；
[0030]其中，P为火电机组在预设时间内的二氧化碳排放总量，P1为火电机组的燃煤碳排放量，P2为火电机组的脱硫碳排放量，P3为火电机组的脱硝碳排放量。
[0031]在其中一个实施例中，在所述燃煤调节模块中，所述燃煤调节模块根据所述二氧化碳排放总量与预设二氧化碳排放总量之间的关系判断是否需要对所述火电机组的燃煤量进行调节，若所述二氧化碳排放总量大于所述预设二氧化碳排放总量，则所述燃煤调节模块判断需要对所述火电机组的燃煤量进行调节，若所述二氧化碳排放总量小于或等于所述预设二氧化碳排放总量，则所述燃煤调节模块判断不需要对所述火电机组的燃煤量进行
调节。
[0032]在其中一个实施例中，在所述燃煤调节模块中，当所述燃煤调节模块判断需要对所述火电机组的燃煤量进行调节时，所述燃煤调节模块根据所述二氧化碳排放总量A与所述预设二氧化碳排放总量a之间的排放总量差值A
‑
a设定所述火电机组的燃煤量。
[0033]在其中一个实施例中，所述燃煤调节模块具体用于：
[0034]所述燃煤调节模块用于预设排放总量差值矩阵B，设定B(B1，B2，B3，B4)，其中，B1为第一预设排放总量差值，B2为第二预设排放总量差值，B3为第三预设排放总量差值，B4为第四预设排放总量差值，且B1＜B2＜B3＜B4；
[0035]所述燃煤调节模块用于预设火电机组的燃煤量矩阵C，设定C(C1，C2，C3，C4，C5)，其中，C1为第一预设燃煤量，C2为第二预设燃煤量，C3为第三预设燃煤量，C4为第四预设燃煤量，C5为第五预设燃煤量，且C1＜C2＜C3＜C4＜C5；
[0036]所述燃煤调节模块还用于根据所述排放总量差值A
‑
a与各预设排放总量差值之间的关系设定所述火电机组的燃煤量：
[0037]当A
‑
a＜B1时，选定所述第一预设燃煤量C1作为所述火电机组的燃煤量；
[0038]当B1≤A
‑
a＜B2时，选定所述第二预设燃煤量C2作为所述火电机组的燃煤量；
[0039]当B2≤A
‑
a＜B3时，选定所述第三预设燃煤量C3作为所述火电机组的燃煤量；
[0040]当B3≤A
‑
a＜B4时，选定所述第四预设燃煤量C4作为所述火电机组的燃煤量；
[0041]当B4≤A
‑
a时，选定所述第五预设燃煤量C5作为所述火电机组的燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电机组碳排放在线监测系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块，用于获取预设时间内火电机组的数据参数；数据处理模块，用于对所述数据参数进行预处理，所述预处理包括数据清洗和数据提取；第一计算模块，用于对预处理后的数据参数进行计算，并得到所述火电机组的燃煤碳排放量、脱硫碳排放量和脱硝碳排放量；第二计算模块，用于根据所述燃煤碳排放量、所述脱硫碳排放量和所述脱硝碳排放综合计算所述火电机组在预设时间内的二氧化碳排放总量；燃煤调节模块，用于根据所述二氧化碳排放总量对所述火电机组的燃煤量进行调节。2.根据权利要求1所述的火电机组碳排放在线监测系统，其特征在于，所述数据处理模块具体用于：在所述数据处理模块中，所述数据清洗包括删除所述数据参数中的无效数据、重复数据和错误数据；在所述数据处理模块中，所述数据提取包括根据数据类别和数据来源对清洗后的数据参数进行分类。3.根据权利要求1所述的火电机组碳排放在线监测系统，其特征在于，在所述第一计算模块中，所述第一计算模块根据所述预处理后的数据参数计算所述火电机组的碳氧化率，并根据所述碳氧化率计算所述火电机组的燃煤碳排放量；所述第一计算模块根据下式计算所述火电机组的碳氧化率：其中，D为火电机组的碳氧化率，E为火电机组的炉渣量，F为炉渣的平均含碳量，J为火电机组的飞灰产量，H为飞灰的平均含碳量，α为火电机组的平均除尘效率，I为燃煤的消耗量，，G为燃煤的平均低位发热量，K为燃煤单位热值含碳量；所述第一计算模块根据下式计算所述火电机组的燃煤碳排放量：其中，P1为火电机组的燃煤碳排放量，W为火电机组的燃煤量，A为火电机组的燃煤含碳量，M
CO2
为二氧化碳的摩尔质量，M
C
为碳的摩尔质量，D为火电机组的碳氧化率。4.根据权利要求3所述的火电机组碳排放在线监测系统，其特征在于，在所述第一计算模块中，所述第一计算模块根据下式计算所述火电机组的脱硫碳排放量：其中，P2为火电机组的脱硫碳排放量，L为脱硫剂消耗量，N为脱硫剂中参与反应的物质的量，M
CO2
为二氧化碳的摩尔质量，M
j
为脱硫剂中参与反应的物质的摩尔质量，Q为火电机组的发电量，R为脱硫能耗比例，S为单位电量产生的二氧化碳。
5.根据权利要求4所述的火电机组碳排放在线监测系统，其特征在于，在所述第一计算模块中，所述第一计算模块根据下式计算所述火电机组的脱硝碳排放量：P2＝Q
×
V
×
Y其中，P3为火电机组的脱硝碳排放量，Q为火电机组的发电量，V为脱硝能耗比例，Y为单位电量产生的二氧化碳。6.根据权利要求5所述的火电机组碳排放在线监测系统，其特征在于，在所述第二计算模块中，所述第二计算模块根据下式计算所述火电机组在预设时间内的二氧化碳排放总量：P＝P1+P2+P3；其中，P为火电机组在预...

【专利技术属性】
技术研发人员：程延光，颜刚，时标，施凯，韩旭，徐俊健，
申请(专利权)人：华能南京金陵发电有限公司，
类型：发明
国别省市：