System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统及方法技术方案_技高网

一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统及方法技术方案

技术编号:40454926 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-22 23:12
本发明专利技术属于二氧化碳浓度监测技术领域,具体涉及一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统及方法。包括原位多点取样浓度测量模块、多点矩阵流量测量模块和数据处理模块;所述原位多点取样浓度测量模块用于从烟道内不同位置采样,并根据采样结果测量二氧化碳浓度,测量完成后二氧化碳浓度上传到数据处理模块;所述多点矩阵流量测量模块用于获取烟道内的烟气流量,并上传到数据处理模块;所述数据处理模块用于根据二氧化碳浓度和烟气流量计算二氧化碳排放量,当二氧化碳排放量大于预设阈值时数据处理模块发出警报。本发明专利技术通过多点位获取浓度样本,从而计算浓度数据相较于传统方法的单点采样,注意到流量对浓度的影响,提高了准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二氧化碳浓度监测,具体涉及一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统及方法


技术介绍

1、碳排放数据的准确可靠成为碳市场有效规范运行的基础保障。火电行业作为碳排放的重点行业,其排放数据的准确性更是影响巨大。在火电行业率先开展co2排放在线监测试点,未来可能以连续监测的方法验证核算数据。

2、火电厂二氧化碳排放在线监测技术主要包括二氧化碳浓度测量、烟气流量测量以及数据采集与处理三个主要方面。通常火电机组场地布置较为紧凑,烟道直管段相对较短,并且烟道截面较大,流场相对复杂多变,因此对测量数据的代表性、准确性、同时性提出较高的要求。目前火电厂采用的单点皮托管以及浓度单点取样的方式无法覆盖整个截面,并且普遍采用的冷干抽取法需要经过伴热及预处理后再进入分析仪,浓度和流量未能实现同步测量,因此目前的监测系统难以满足测量数据的代表性、准确性、同时性的要求。同时,碳监测系统目前还未大面积使用,因此缺少相应的数据采集与处理功能架构,造成电厂运维人员使用的不便捷。

3、传统的皮托管测流速因选取的测量点位少,烟道的截面又比较大,流场分布不均匀,因此测点的流速不具有全截面的代表性,不能真实的反应整个截面的流速。

4、在流场分布不均的烟道上,采用传统的单点取样方式获取的二氧化碳浓度测量数据不能代表整个烟道的浓度参数。

5、传统的浓度测量采用冷干抽取法,样气需要经过伴热管线以及预处理过程后才进入分析仪,因此与流量测量在时间上会产生不同时性,用不同时刻的流量与浓度计算出的碳排放量会出现较大误差。

<p>6、碳监测系统目前还未大面积使用,因此缺少相应的数据采集与处理功能架构,造成电厂运维人员使用的不便捷。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统及方法,以解决现有二氧化碳监测系统监测结果不准确的技术问题。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案予以实现:

3、第一方面,本专利技术提供一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,包括原位多点取样浓度测量模块、多点矩阵流量测量模块和数据处理模块;

4、所述原位多点取样浓度测量模块用于从烟道内不同位置采样,并根据采样结果测量二氧化碳浓度,测量完成后二氧化碳浓度上传到数据处理模块;

5、所述多点矩阵流量测量模块用于获取烟道内的烟气流量,并上传到数据处理模块;

6、所述数据处理模块用于根据二氧化碳浓度和烟气流量计算二氧化碳排放量,当二氧化碳排放量大于预设阈值时数据处理模块发出警报。

7、本专利技术的进一步改进在于:所述原位多点取样浓度测量模块包括若干浓度取样点、若干浓度取样探杆、混气箱和浓度分析仪,所述混气箱与若干根浓度取样探杆相连,每根所述浓度取样探杆远离混气箱的一端都设有浓度取样点,所述若干浓度取样点都设置在烟道内,所述混气箱与浓度分析仪相连,所述浓度分析仪与数据处理模块信号连接。

8、本专利技术的进一步改进在于:每根所述浓度取样探杆与混气箱之间都设有一个浓度混气调节阀。

9、本专利技术的进一步改进在于:所述浓度分析仪为浓度激光分析仪。

10、本专利技术的进一步改进在于:所述浓度取样探杆与烟气方向垂直。

11、本专利技术的进一步改进在于:所述多点矩阵流量测量模块包括矩阵流量计、全压引压管、静压引压管和差压变送器,所述矩阵流量计的流道方向与烟气方向相同,所述矩阵流量计的第一出气口通过全压引压管与差压变送器相连,所述矩阵流量计的第二出气口通过静压引压管与差压变送器相连,所述差压变送器与数据处理模块信号连接。

12、本专利技术的进一步改进在于:还包括浓度信号线,所述浓度信号线设置在数据处理模块和浓度分析仪之间。

13、本专利技术的进一步改进在于:还包括流量信号线,所述流量信号线设置在数据处理模块和差压变送器之间。

14、本专利技术的进一步改进在于:所述矩阵流量计中流道数量根据烟道的横截面尺寸确定。

15、第二方面,本专利技术提供一种火电厂烟道内二氧化碳监测方法,包括以下步骤:

16、通过原位多点取样浓度测量模块用于从烟道内不同位置采样,并根据采样结果测量二氧化碳浓度,测量完成后二氧化碳浓度上传到数据处理模块;

17、通过多点矩阵流量测量模块用于获取烟道内的烟气流量,并上传到数据处理模块;

18、数据处理模块根据二氧化碳浓度和烟气流量计算二氧化碳排放量,当二氧化碳排放量大于预设阈值时数据处理模块发出警报。

19、与现有技术相比,本专利技术至少包括以下有益效果:

20、1、本专利技术通过多点位获取浓度样本,从而计算浓度数据相较于传统方法的单点采样,注意到流量对浓度的影响,提高了准确性。

21、2、本专利技术通过浓度激光法原位测量可减少浓度测量与流量测量不同步的问题,并且浓度取样采用多个测点混气测量的方式,可大大提高浓度取样的代表性,也可通过取样探杆上阀门的开闭,进行浓度分布的探索。流量测量采用多点矩阵流量计,结合烟道尺寸采用多点测量的方式,从而使测量数据更具有代表性,真实反映全截面流场的数据。同时构建数据采集、数据处理、数据展示、数据存储的一体化平台,使得碳监测的使用更加便捷性;

22、3、本系统浓度测量通过原位式多点取样的方法,一是可有效解决单点测量不具有代表性的问题,多点取样测量数据更可代表烟气中二氧化碳的实际浓度;二是通过原位测量的方式减少了伴热、预处理等过程,大大降低了浓度测量与流量测量的延迟性,使得计算出的二氧化碳排放量更能准确。

23、4、本系统流量测量通过使用多点矩阵流量计,通过更多的流速测点使得测量数据更能代表烟道全截面的真实流速。

24、5、本系统通过构建数据采集、数据处理、数据展示、数据存储的多功能数据采集与计算控制机系统,使得碳监测系统更具便捷性和整体性。

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【技术保护点】

1.一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,包括原位多点取样浓度测量模块、多点矩阵流量测量模块和数据处理模块(13);

2.根据权利要求1所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,所述原位多点取样浓度测量模块包括若干浓度取样点(2)、若干浓度取样探杆(3)、混气箱(5)和浓度分析仪(6),所述混气箱(5)与若干根浓度取样探杆(3)相连,每根所述浓度取样探杆(3)远离混气箱(5)的一端都设有浓度取样点(2),所述若干浓度取样点(2)都设置在烟道(1)内,所述混气箱(5)与浓度分析仪(6)相连,所述浓度分析仪(6)与数据处理模块(13)信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,每根所述浓度取样探杆(3)与混气箱(5)之间都设有一个浓度混气调节阀(4)。

4.根据权利要求2所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,所述浓度分析仪(6)为浓度激光分析仪。

5.根据权利要求2所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,所述浓度取样探杆(3)与烟气方向垂直。

6.根据权利要求1所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,所述多点矩阵流量测量模块包括矩阵流量计(8)、全压引压管(9)、静压引压管(10)和差压变送器(11),所述矩阵流量计(8)的流道方向与烟气方向相同,所述矩阵流量计(8)的第一出气口通过全压引压管(9)与差压变送器(11)相连,所述矩阵流量计(8)的第二出气口通过静压引压管(10)与差压变送器(11)相连,所述差压变送器(11)与数据处理模块(13)信号连接。

7.根据权利要求2所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,还包括浓度信号线(7),所述浓度信号线(7)设置在数据处理模块(13)和浓度分析仪(6)之间。

8.根据权利要求6所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,还包括流量信号线(12),所述流量信号线(12)设置在数据处理模块(13)和差压变送器(11)之间。

9.根据权利要求6所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,所述矩阵流量计(8)中流道数量根据烟道(1)的横截面尺寸确定。

10.一种火电厂烟道内二氧化碳监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,包括原位多点取样浓度测量模块、多点矩阵流量测量模块和数据处理模块(13);

2.根据权利要求1所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,所述原位多点取样浓度测量模块包括若干浓度取样点(2)、若干浓度取样探杆(3)、混气箱(5)和浓度分析仪(6),所述混气箱(5)与若干根浓度取样探杆(3)相连,每根所述浓度取样探杆(3)远离混气箱(5)的一端都设有浓度取样点(2),所述若干浓度取样点(2)都设置在烟道(1)内,所述混气箱(5)与浓度分析仪(6)相连,所述浓度分析仪(6)与数据处理模块(13)信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,每根所述浓度取样探杆(3)与混气箱(5)之间都设有一个浓度混气调节阀(4)。

4.根据权利要求2所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,所述浓度分析仪(6)为浓度激光分析仪。

5.根据权利要求2所述的一种火电厂烟道内二氧化碳监测系统,其特征在于,所述浓度取样探杆(3)与烟气方向垂直。

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈建辉熊卫军文俊朋许立群何志明徐勇钟迪李凌杉王子涵王会赵婷婷
申请(专利权)人:华能武汉发电有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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