[發明專利]一種火電廠度電碳排放強度在線監測系統及計算分析方法

在審

• 申請號: 202010103812.4
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN113282868A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 崔華;楊豫森;陳輝
• 申請（專利權）人: 赫普能源環境科技股份有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G01N33/00
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 李萌;江平國

本發明公開了一種火電廠度電碳排放強度在線監測系統及計算分析方法，包括：煙氣測定裝置(5)實時監測火電廠排放溫室氣體濃度及流量，傳輸至綜合碳排放量監測模塊(20)；火電廠發電量計量電表實時監測火電廠發電機組的實時發電量，傳輸至綜合碳排放量監測模塊(20)；綜合碳排放量監測模塊(20)根據監測的CO₂濃度和鍋爐煙氣總流量，計算出鍋爐煙氣的實時煙氣碳排放總量，然后除以火電廠發電機組的實時發電量，即得到實時的火電廠度電碳排放強度。本發明的火電廠度電碳排放強度在線監測系統實現了火電廠碳排放強度的精確實時在線監控，從而為碳交易和火力發電企業的碳排放量監控提供準確的數據支持。

技術領域

本發明涉及溫室氣體在線監測技術領域，更具體地，涉及一種火電廠度 電碳排放強度在線監測系統及計算分析方法。

背景技術

我國提出要建立健全用能權、用水權、排污權、碳排放權初始分配制度； 加快電力市場建設，培育電力輔助服務市場，建立可再生能源配額制及綠色 電力證書交易制度；開展用能權交易試點，推動建設全國統一的碳排放交易 市場。

2016年11月4日《巴黎協定》正式生效。我國明確提出大型發電集團 單位供電二氧化碳排放控制在550克二氧化碳/千瓦時以內。未來相信國家 也會出臺針對化工、鋼鐵、水泥等其他高耗能企業的二氧化碳排放指標要求， 未來火電機組或高耗能企業如果想保持生產規模，就需要通過購買非水可再 生能源“綠證”或碳排放交易權的碳排放指標來完成發電或生產配額考核指 標，最終共同實現2020年我國非化石能源占一次能源消費比重達到15％的宏 觀目標。

在這樣的背景下，每個化石能源火電廠鍋爐煙氣中的溫室氣體排放量及 折算CO₂排放量的在線監測就變的越來越重要，大部分火電廠及高耗能鍋爐 的CO₂排放量目前是沒有在線監測手段的，很多火電廠或燃煤鍋爐都是通過 煤耗量間接利用碳平衡法或排放因子法計算得出的CO₂排放量，這樣是無法 作為核準化石能源大型鍋爐實際碳排放量的。只有建立像現有的NoX和SO₂的排放量在線監測平臺，才能夠真正建立類似現有排污權交易一樣的CO₂排 放權或綠色證書交易體系，最終實現中國政府在巴黎協定中承諾的減排目標。

聯合國規定了七種人為溫室氣體:二氧化碳,甲烷,氧化亞氮,氫氟碳 化物,全氟碳化物,六氟化碳,三氟化氮。其中六氟化硫(SF₆)的效應最大, 是CO₂的23900倍,甲烷是CO₂的25倍(根據IPCC公布的2007年的GWP 數值)。在化石能源鍋爐燃燒過程和脫硫脫硝過程中，會大量產生煙氣中 主要的三種溫室氣體為CO₂、CH₄和N₂O，另外產生微量的氟化物等溫室氣 體，因為其影響因子是CO₂最高上萬倍，因此，對他們在煙氣中的含量檢 測也十分重要。

專利CN102053164公開了一種微量氣體自動采集和分析系統及其方法， 包括中心控制計算機、工業控制模塊組、采樣部和氣體采集分析部，能夠采 集環境氣象參數和計算微量氣體濃度數據，但未實現火電廠度電碳排放強度 的計算。

發明內容

本發明通過在火電廠電站鍋爐排煙系統中安裝溫室氣體排放監測系統， 對煙氣中的主要的溫室氣體CO₂、CH₄和N₂O等氣體進行在線監測，并對微量 的氫氟碳化物,全氟碳化物,六氟化碳,三氟化氮等另外四種含氟化物的溫室 氣體也進行在線監測，然后再通過折算CO₂模塊計算出一個綜合CO₂排放量， 從而最終實現實時精確在線監測鍋爐煙氣的綜合CO₂排放量，從而為高耗能 企業的碳排放量監控和未來碳排放權交易打下基礎，也為未來國內環保部門 監測化石能源鍋爐的碳排放量提供監測手段。對于發電廠來說，發電廠度電碳為發電廠碳排放量與發電廠上網電量的比值。