燃煤電廠碳排放實時監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)設(shè)計

1、    燃煤電廠碳排放實時監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)設(shè)計    趙婧摘要：本文針對燃煤電廠碳排放監(jiān)測及管理問題，研究碳排放量測量計算方法，建立了在線監(jiān)測和管理燃煤電廠碳排放量系統(tǒng)。關(guān)鍵詞碳排放實時監(jiān)控信息管理燃煤電廠是我國最大的碳排放源之一，為了控制和減少溫室氣體的排放量，對燃煤電廠碳排放的實時監(jiān)測及管理就顯得尤為重要。本文針對燃煤電廠碳排放監(jiān)測及管理面臨的問題，研究碳排放量測量計算方法，并建立燃煤電廠碳排放實時監(jiān)控系統(tǒng)及管理系統(tǒng)。1系統(tǒng)設(shè)計1.1系統(tǒng)簡介按照發(fā)電廠的實際碳排放總量、維護(hù)檢修計劃以及每月需要生產(chǎn)的電量，來對碳排放計劃進(jìn)行合理的安排，然后再做出相應(yīng)

2、的減排措施，實現(xiàn)燃煤電廠碳排放量的減少。碳排放實時監(jiān)測系統(tǒng)以及管理系統(tǒng)在實際運(yùn)行的時候，會收集燃煤發(fā)電廠的碳排放信息，一旦碳排放量超出計劃標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)會及時做出預(yù)警。1.2碳排放計量現(xiàn)如今，我國在進(jìn)行碳排放量計算的時候，通常都會采用理論核算方法。不過，當(dāng)前國內(nèi)很多發(fā)電廠在發(fā)電的時候，仍然采用著傳統(tǒng)的配煤摻燒方法，這就大大增加了碳排放量的計量難度，同時，由于不同階段煤炭的燃燒情況也存在著一定的差異，所以，采用這一計量方法更是無法保證碳排放計量的準(zhǔn)確性。本文采用了直接測量法來對碳排放量進(jìn)行計算。該方法的主要原理就是采用專業(yè)測量系統(tǒng)不間斷的對二氧化碳的氣體質(zhì)量以及排放速度進(jìn)行監(jiān)測，利用上面兩項參數(shù)獲得

3、瞬時排放參數(shù)。排放總量的計算需要涉及到煙氣處理、信號采集以及co2的測量。采用該方法來對碳排放量進(jìn)行測量，有助于相關(guān)監(jiān)管部門的監(jiān)察，可以實現(xiàn)碳排放限額的有效實施，對于降低燃煤電廠碳排放量來說有著非常重要的意義，所以，該方法值得廣泛推廣與應(yīng)用。目前，直接測量法在國外一些發(fā)達(dá)國家中都已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，在我國的應(yīng)用也必然會越來越普遍。1.3數(shù)據(jù)預(yù)處理凈煙氣的主要成分就是水蒸氣，同時，其內(nèi)部還有一些so2以及nox等具有腐蝕性特點(diǎn)的氣體，在對凈煙氣進(jìn)行監(jiān)測的時候，會給監(jiān)測設(shè)備造成非常嚴(yán)重的破壞。數(shù)據(jù)在測量、上傳的時候，往往會出現(xiàn)一些拉直線、超限以及突變等問題，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)處理效果。為了保證數(shù)據(jù)預(yù)處理

4、效果，應(yīng)采用粗范圍檢驗、標(biāo)準(zhǔn)差檢驗等檢驗方法，來對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，從而提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。1.4碳排放指標(biāo)計算及預(yù)警1.4.1碳排放指標(biāo)計算（1）碳排放濃度一般來說，采用二氧化碳分析設(shè)備所分析出的氣體濃度都是體積濃度（ppm），而在對碳排放量進(jìn)行計算的時候，為了保證計算準(zhǔn)確性，將其換算成碳排放濃度計算公式為：式中：xco濃度換算值，mgnm;cco濃度測量值，ppm;mco2的分之子量;t凈煙氣溫度，°c;p凈煙氣壓力，pa。（2）碳排放量碳排放量計算公式為：式中：mc時間t內(nèi)co2累計排放量，t;xco濃度換算值，mg/nm2;f凈煙氣流量，nm/h。（3）單位電量碳排放強(qiáng)度從專業(yè)化角

5、度來講，碳排放強(qiáng)度可以表示國民生產(chǎn)中所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w量，也可以說是單位生產(chǎn)運(yùn)營中所排放出的co2。其計算式為：式中：e。單位電量碳排放強(qiáng)度g/kwh;mcco排放總量，t;g機(jī)組發(fā)電量kwh;10°質(zhì)量單位克與噸的轉(zhuǎn)換系數(shù)。1.4.2機(jī)組碳排放預(yù)警以某省為例，如果機(jī)組測量出來的碳排放參數(shù)超過了基準(zhǔn)參數(shù)的話，或者機(jī)組在運(yùn)行過程中的平均碳排放量比，上一年高出很多，那么機(jī)組碳排放量就存在超標(biāo)問題，應(yīng)及時發(fā)出預(yù)警。而電廠可以根據(jù)預(yù)警，來對機(jī)組進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，控制機(jī)組的碳排放強(qiáng)度，從而實現(xiàn)碳排放量的減少，使碳排放量控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。2碳排放管理2.1統(tǒng)計與考核應(yīng)按照地區(qū)的用電需求，來對碳排

6、放量配額進(jìn)行合理的設(shè)置，并嚴(yán)格按照碳排放量配額標(biāo)準(zhǔn)，來對地區(qū)的發(fā)電廠進(jìn)行碳排放量考核，防止碳排放超標(biāo)現(xiàn)象的發(fā)生。2.2碳排放配額以某省為例，在該省碳排放配額方案中，首先對發(fā)電廠之前一年的發(fā)電量來對預(yù)配額進(jìn)行計算，之后結(jié)合之前幾年的發(fā)電情況來完善配額，最終達(dá)到恰當(dāng)?shù)呐浔取Ｌ寂欧排漕~的發(fā)放方式分為兩種，一種是免費(fèi)發(fā)放，一種是收費(fèi)發(fā)放。比如，發(fā)電廠的免費(fèi)配額比例如果是95%的話，那么其配額目標(biāo)值應(yīng)當(dāng)在原有基礎(chǔ)上乘以0.95，其計算公式為：式中：aetg統(tǒng)計時段t內(nèi)機(jī)組碳排放目標(biāo)限值，t;aely上一年機(jī)組碳排放量，t;gly上一年機(jī)組發(fā)電量，mwh;gt統(tǒng)計時段t內(nèi)機(jī)組計劃電值，mwh;0.95免費(fèi)

7、配額比例為95%。3對燃煤電廠碳排放實時監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)設(shè)計的建議我國燃煤電廠是目前國內(nèi)最主要的碳排放來源，需要側(cè)重針對燃煤電廠進(jìn)行節(jié)能減排工作，更好地控制國內(nèi)的碳排放量，有效地實現(xiàn)環(huán)保的目的。根據(jù)當(dāng)前燃煤發(fā)電廠碳排放量的計算量，得出減排工作需要的費(fèi)用及收益。因此在開展燃煤電廠節(jié)能減排工作之前務(wù)必要對電廠碳排放實施準(zhǔn)確的計算，結(jié)合獲得信息選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?。為了精?zhǔn)的獲得燃煤電廠碳排放量的信息數(shù)據(jù)，需要燃煤電廠“對生產(chǎn)運(yùn)營中所使用的煤炭的質(zhì)量以及含碳量實施研究，為計算碳排放提供基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)。在燃煤電廠生產(chǎn)中盡可能的選擇使用最前沿的環(huán)保型機(jī)械設(shè)備，在確保能源充足供應(yīng)的基礎(chǔ)上，提升煤炭的使用效率，有效的控制二氧化碳的排放量，緩解環(huán)境污染的問題。4結(jié)束語以往我國很多燃煤電廠在對碳排放量進(jìn)行統(tǒng)計與監(jiān)測的時候，通常都不能實現(xiàn)對碳排放量超標(biāo)問題的有效預(yù)警，很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的碳排放量超標(biāo)問題。而本文所提出的實時監(jiān)測與管理系統(tǒng)，則可以對碳排放量進(jìn)行有效