一种基于原料侧数据的燃煤二氧化碳排放量确定方法及确定系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于原料侧数据的燃煤二氧化碳排放量确定方法及确定系统


[0001]本专利技术涉及燃煤电厂二氧化碳排放研究，具体是涉及一种基于原料侧数据的燃煤二氧化碳排放量确定方法及确定系统
。

技术介绍

[0002]电力行业是煤炭主要二氧化碳排放行业之一，
2020
年中国碳排放总量约
99
亿吨，煤电机组碳排放约
43
亿吨，占总量
40
％以上，降低燃煤电厂的碳排放量目标举足轻重
。
降低燃煤电厂碳排放量的前提是准确
、
科学地计算燃煤电厂二氧化碳排放总量，从而更好地规划火电厂运行
。
[0003]现有的
CO2排放量计算标准采用排放因子法，即直接使用燃料活动水平乘以对应的排放因子，具体计算公式为
E
＝
∑
i
＝
1,2,3...
AD
i
×
EF
i
×
OF
i
；
[0004]式中
E
为煤炭燃烧所产生的二氧化碳排放量，单位为
kg
；
AD
i
为第
i
种燃料的消耗量，单位为
TJ
；
EF
i
为第
i
种燃料的排放因子，单位为
kg/TJ
；
OF
i
为第
i
种燃料的碳氧化率，单位为％
。
此方法计算精度很大程度上取决于排放因子的选择，但煤炭种类繁多
、
质量参差不齐，且不同电厂机组配置
、
地理位置
、
机组工况等存在差异，使得排放因子并不一定能反映出燃煤电厂二氧化碳排放的真实数据
。
[0005]通过获取煤炭元素分析数据，采用煤炭收到基元素分析含碳量计算燃煤电厂二氧化碳排放简单可靠，适应性强，但是因为元素分析过程仪器硬件要求高
、
操作复杂且耗时长，大部分燃煤火力发电厂并不开展元素分析项目
。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：针对以上缺点，本专利技术提供一种简单可靠的基于原料侧数据的燃煤二氧化碳排放量确定方法及确定系统
。
[0007]技术方案：为解决上述问题，本专利技术采用一种基于原料侧数据的燃煤二氧化碳排放量确定方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：获取不同煤种燃煤样本，对不同煤种燃煤样本分别进行工业分析和元素分析，得到对应的工业分析数据和含碳量，所述燃煤工业分析数据包括煤炭挥发分含量
、
固定碳含量
、
煤炭低位发热量和煤炭灰分含量；
[0009]步骤2：对不同煤种的燃煤含碳量与工业分析数据之间的关系进行拟合，得到线性回归关系式；
[0010]步骤3：对采用多煤种混煤燃烧的燃煤火电厂，获取不同煤种的实际燃煤的工业分析数据，并根据线性回归关系式得到对应煤种的实际含碳量；
[0011]步骤4：获取实际燃煤的燃烧数据，所述燃烧数据包括所耗原煤量
、
煤炭收到基灰分
、
锅炉灰渣平均含碳量；
[0012]步骤5：通过燃煤的燃烧数据和实际含碳量确定燃煤燃烧的二氧化碳排放量
。
[0013]进一步的，所述步骤1中根据煤炭挥发分含量将煤炭分类为无烟煤
、
贫煤
、
烟煤
、
褐煤，煤炭挥发分含量
VM<10
％为无烟煤，
10
％
<VM<20
％为贫煤，
20
％
<VM<40
％为烟煤，煤炭挥发分含量
VM>40
％为褐煤
。
[0014]进一步的，所述线性回归关系式为：
[0015]C
ar
＝
β0+
β1×
VM+
β2×
FC+
β3×
Q
net,ar
‑
β4×
A
[0016]其中，
C
ar
为煤炭收到基含碳量；
VM
为煤炭挥发分含量；
FC
为煤炭固定碳含量；
Q
net,ar
为煤炭低位发热量；
A
为灰分含量或灰分产率；
β0、
β1、
β2、
β3、
β4为拟合系数
。
[0017]进一步的，不同煤种的线性回归关系式分别为：
[0018]无烟煤：
C
ar
＝
‑
7771913+0.5980986
×
VM+1.054403
×
FC
[0019]贫煤：
C
ar
＝
27.10947+0.2675814
×
VM
‑
0.2299297
×
FC+2.469394
×
Q
net,ar
‑
0.2721602
×
A
[0020]烟煤：
C
ar
＝
10.2463+0.0902298
×
VM+0.250828
×
FC+1.633431
×
Q
net,ar
‑
0.129543
×
A
[0021]褐煤：
C
ar
＝
3.227444+0.2142667
×
VM+0.5027048
×
FC+1.190495
×
Q
net,ar
‑
0.0550907
×
A
[0022]进一步的，对于采用多煤种混煤燃烧的燃煤火电厂，燃煤燃烧的二氧化碳排放量
E
coal
的具体计算公式如下：
[0023][0024]其中，
W
coal,i
为消耗的第
i
种煤炭的原煤量；
C
ar,i
为第
i
种煤炭的收到基加权平均含碳量；
A
ar
，
i
为第
i
种煤炭的收到基灰分；为混煤灰渣平均含碳量，即混煤燃烧后灰渣中平均含碳量占燃煤灰量的百分比
。
[0025]进一步的，所述步骤5中还包括脱硫工艺中二氧化碳的排放，通过石灰石消耗量
、
石灰石中碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于原料侧数据的燃煤二氧化碳排放量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获取不同煤种燃煤样本，对不同煤种燃煤样本分别进行工业分析和元素分析，得到对应的工业分析数据和含碳量，所述燃煤工业分析数据包括煤炭挥发分含量
、
固定碳含量
、
煤炭低位发热量和煤炭灰分含量；步骤2：对不同煤种的燃煤含碳量与工业分析数据之间的关系进行拟合，得到线性回归关系式；步骤3：对采用多煤种混煤燃烧的燃煤火电厂，获取不同煤种的实际燃煤的工业分析数据，并根据线性回归关系式得到对应煤种的实际含碳量；步骤4：获取实际燃煤的燃烧数据，所述燃烧数据包括所耗原煤量
、
煤炭收到基灰分
、
锅炉灰渣平均含碳量；步骤5：通过燃煤的燃烧数据和实际含碳量确定燃煤燃烧的二氧化碳排放量
。2.
根据权利要求1所述的燃煤二氧化碳排放量确定方法，其特征在于，所述步骤1中根据煤炭挥发分含量将煤炭分类为无烟煤
、
贫煤
、
烟煤
、
褐煤，煤炭挥发分含量
VM
＜
10
％为无烟煤，
10
％＜
VM
＜
20
％为贫煤，
20
％＜
VM
＜
40
％为烟煤，煤炭挥发分含量
VM
＞
40
％为褐煤
。3.
根据权利要求2所述的燃煤二氧化碳排放量确定方法，其特征在于，所述线性回归关系式为：
C
ar
＝
β0+
β1×
VM+
β2×
FC+
β3×
Q
net
，
ar
‑
β4×
A
其中，
C
ar
为煤炭收到基含碳量；
VM
为煤炭挥发分含量；
FC
为煤炭固定碳含量；
Q
net
，
ar
为煤炭低位发热量；
A
为灰分含量或灰分产率；
β0、
β1、
β2、
β3、
β4为拟合系数
。4.
根据权利要求3所述的燃煤二氧化碳排放量确定方法，其特征在于，不同煤种的线性回归关系式分别为：无烟煤：
C
ar
＝
‑
7771913+0.5980986
×
VM+1.054403
×
FC
贫煤：
C
ar
＝
27.10947+0.2675814
×
VM
‑
0.2299297
×
FC+2.469394
×
Q
net
，
ar
‑
0.2721602
×
A
烟煤：
C
ar
＝
10.2463+0.0902298
×
VM+0.250828
×
FC+1.633431
×
Q
net
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金玉龙，龚广京，周斌，滕贤亮，杜刚，陈时熠，郑涛，杨宇峰，曹敬，丁伟，李梦阳，傅金洲，柳纲，周志成，顾云汉，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：