一种碳排放在线精准测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种碳排放在线精准测量装置及测量方法，该测量装置包括：包括烟道分区烟气取样测试单元

【技术实现步骤摘要】
一种碳排放在线精准测量装置及方法


[0001]本专利技术属于火力发电环保监测
，具体涉及一种碳排放在线精准测量装置及方法
。

技术介绍

[0002]当前碳排放核查主要有三种方式，分别是排放因子法
、
质量平衡法及实测法
。
排放因子法用于国家
、
省份
、
城市等较为宏观的核算层面，发电厂目前主要采用的是质量平衡法，由于一方面燃料量无法精确测量，另一方面大部分电厂煤质不稳定，入炉煤碳百分含量波动较大，同时煤质化验无法及时跟进，由此导致了较大的核查误差，统计误差最高可达
±
20
％以上，无法满足国家对碳排放精确核查和碳交易的要求，因此基于实测法的碳排放在线连续监测越来越得到各行各业的重视和研究
。
[0003]为了保证火电厂碳排放准确测量，为碳交易提供准确的数据支撑，高准确性碳排放在线监测系统具有非常重要的应用价值
。

技术实现思路

[0004]为了克服以上技术问题，本专利技术提供了一种碳排放在线精准测量装置及方法，该装置及方法具有高准确性
、
快速稳定的特点
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种碳排放在线精准测量装置，其特征是包括烟道分区烟气取样测试单元
、
烟气预处理系统
、
烟气分析仪
、
自动标定单元
、
数据采集显示及传输系统
、/>烟气流量分区测量系统
、
烟气参数分区测量单元和大气压力测量单元；
[0006]首先依照等面积网格法将烟道截面划分成多个烟道分区烟气取样测试单元，取样探头布置在烟道分区的中心位置，烟气取样枪通过烟道开孔安装于烟道上；所述烟道分区烟气取样测试单元用于烟气参数测量及烟气取样后二氧化碳浓度分析；
[0007]所述烟气预处理系统用于烟气中的水分冷凝分离，实现湿烟气向干烟气的转换；
[0008]所述烟气分析仪用于测定采样烟气中二氧化碳的干基浓度；
[0009]所述自动标定单元采用标气法校准，利用标定装置用于将已知浓度的二氧化碳标准气体标定后经气路输入到烟气分析仪进行测量；
[0010]所述数据采集显示及传输系统用于将烟气分析仪得到的数据采集
、
存储
、
显示和传输，由可编程逻辑控制器
PLC、
工控机和传输线路组成；
[0011]所述烟气流量分区测量系统用于测量分区的实际烟气平均流量，包括分区布置的流量计
、
压力传输管路
、
就地流量测量控制柜，所述压力传输管路采用不锈钢耐腐蚀材质；
[0012]所述烟气参数分区测量单元用于测量烟气中含水率
、
烟气静压
、
烟气温度，包括热电偶
、
湿度计，所述热电偶
、
湿度计集成在烟气取样枪上，便于安装和维护；湿度计同时用于烟气压力和湿度的测量
。
[0013]所述大气压力测量单元由大气压力计和传输线路组成，用于当地大气压力的测
量，将该参数传输至数据采集显示及传输系统
。
[0014]进一步地，所述烟道分区烟气取样测试单元包括取样探头
、
取样探头加热装置和烟气取样枪，所述取样探头设置在烟气取样枪上，所述取样探头及取样枪加热装置及烟气传输管路均加装加热装置，用于将温度稳定控制在
120℃
以上；烟道分区烟气取样测试单元通过烟道开孔安装于烟道上
。
[0015]进一步地，所述烟气预处理系统包括各设备间的传输管道，传输管道上依次安装有烟尘过滤器
、
抽力可调式抽气泵
、
瞬时流量计和烟气冷凝装置，传输管道采用耐高温
、
表面光滑的材料，防止烟尘沉积及管道腐蚀，所述烟尘过滤器与烟气取样枪通过带伴热的传输管相连；所述烟气冷凝装置为冷凝式除湿器，用于干燥烟气
。
[0016]进一步地，所述烟尘过滤器和抽力可调式抽气泵之间的管道上设置有逆止阀和取样进气阀，在所述逆止阀和取样进气阀之间的管道上连接有支管道，所述支管道分为两路，一路支管道上设置反吹扫装置和反吹扫进气阀，另一路支管道上设置标定单元进气阀
。
[0017]进一步地，所述烟气分析仪采用带二氧化碳测量模块的烟气分析仪，所述烟气分析仪一端通过输送管路依次与冷凝式除湿器瞬时流量计和抽力可调式抽气泵相连，另一端连接数据采集显示及传输系统，所述输送管路采用耐高温
、
表面光滑的材料
。
[0018]一种碳排放在线精准测量方法，其特征是包括以下步骤：
[0019]1)
测量开始前先进行管路反吹扫：反吹扫所用的气为压缩空气，压缩空气压力不低于
0.3MPa
；反吹扫过程如下：关闭标定单元进气阀和取样进气阀，打开逆止阀和反吹扫进气阀进行烟气取样枪和取样探头的反吹扫，持续
30S
后结束反吹扫；反吹扫完成后关闭所有阀门，进行烟气测量系统标定工作；
[0020]2)
反吹扫完成后进行测量系统的标定：此步骤可以调高测量的准确性，首先打开标定单元进气阀和取样进气阀，让标定装置产生的标气依次流过瞬时流量计
、
冷凝式除湿器
、
烟气分析仪，重复标定两次，并记录数据；
[0021]3)
标定完成后即可开始烟气中二氧化碳浓度的测量，测量步骤如下：
[0022]首先开启预处理，等预处理温度稳定后，打开逆止阀和取样进气阀，同时开启抽力可调式抽气泵，让经过预处理过滤的取样烟气依次流过抽力可调式抽气泵
、
瞬时流量计
、
冷凝式除湿器和烟气分析仪，并且在烟气分析仪中进行测量和记录；通过测量不同分区的二氧化碳浓度
、
烟气压力
、
温度及流量等参数，计算得到不同分区的碳排放量；各分区的烟气流量和烟气参数是单独存储和记录，分区烟气流量和烟气参数不进行加权平均，所有数据被计算机记录，数据可以远程传输到数据采集显示及传输系统
。
[0023]4)
连续测量4个小时后再次进行管路反吹扫，重复步骤
1)—3)。
[0024]进一步地，对取样烟气进行预处理的过程如下：烟气由取样探头流入烟气取样枪，利用抽力可调式抽气泵来控制取样流速，流经取样探头加热装置和取样枪加热装置时被加热到
120℃
左右，烟气流经烟尘过滤器后将大部分烟尘过滤，避免了后续管道沾污和检测的干扰
。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]1、
本专利技术提出浓度流量分区测量
、
分区计算的新思路，较传统单点测量方法减小了二氧化碳排放量的测量误差
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种碳排放在线精准测量装置，其特征是包括烟道分区烟气取样测试单元
、
烟气预处理系统
、
烟气分析仪
、
自动标定单元
、
数据采集显示及传输系统
、
烟气流量分区测量系统
、
烟气参数分区测量单元和大气压力测量单元；依照等面积网格法将烟道截面划分成多个烟道分区烟气取样测试单元，取样探头
(1)
布置在烟道分区的中心位置，烟气取样枪
(5)
通过烟道开孔安装于烟道上；所述烟道分区烟气取样测试单元用于烟气参数测量及烟气取样后二氧化碳浓度分析；所述烟气预处理系统用于烟气中的水分冷凝分离，实现湿烟气向干烟气的转换；所述烟气分析仪用于测量采样烟气中二氧化碳的干基浓度；所述自动标定单元采用标气法校准，利用标定装置
(22)
将已知浓度的二氧化碳标准气体标定后经气路输入到烟气分析仪
(12)
进行测量；所述数据采集显示及传输系统
(13)
用于将烟气分析仪得到的数据采集
、
存储
、
显示和传输，由可编程逻辑控制器
PLC、
工控机和传输线路组成；所述烟气流量分区测量系统用于测量烟道分区内的实际烟气平均流量，包括分区布置的流量计
(14)、
压力传输管路
(15)、
就地流量测量控制柜
(16)
，所述压力传输管路
(15)
采用不锈钢耐腐蚀材质；所述烟气参数分区测量单元用于测量烟气中含水率
、
烟气静压
、
烟气温度，包括热电偶
(2)、
湿度计
(3)
，所述热电偶
(2)、
湿度计
(3)
集成在烟气取样枪
(5)
上，湿度计
(3)
同时用于烟气压力和湿度的测量；所述大气压力测量单元由大气压力计
(23)
和传输线路组成，用于当地大气压力的测量，将该参数传输至数据采集显示及传输系统
(13)。2.
如权利要求1所述的一种碳排放在线精准测量装置，其特征是所述烟道分区烟气取样测试单元包括取样探头
(1)、
取样探头加热装置
(4)
和烟气取样枪
(5)
，所述取样探头
(1)
设置在烟气取样枪
(5)
上，所述取样探头
(1)
及取样枪加热装置
(6)
及烟气传输管路均加装加热装置，用于将温度稳定控制在
120℃
以上
。3.
如权利要求2所述的一种碳排放在线精准测量装置，其特征是所述烟气预处理系统包括各设备间的传输管道，传输管道上依次安装有烟尘过滤器
(7)、
抽力可调式抽气泵
(8)、
瞬时流量计
(9)
和烟气冷凝装置，传输管道采用耐高温
、
表面光滑的材料，防止烟尘沉积及管道腐蚀，所述烟尘过滤器
(7)
与烟气取样枪
(5)
通过带伴热的传输管相连；所述烟气冷凝装置为冷凝式除湿器
(10)
，用于干燥烟气
。4.
如权利要求3所述的一种碳排放在线精准测量装置，其特征是在所述烟尘过滤器
(7)
和抽力可调式抽气泵
(8)
之间的管道上设置有逆止阀
(17)
和取样进气阀
(18)
，在所述逆止阀
(17)
和取样进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会军，杨大锚，俞杰，李国福，赵元财，王慧青，杨涛，赵永坚，赵杰，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：