[發(fā)明專(zhuān)利]一種電站水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程碳排放計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210291117.4
• 申請(qǐng)日: 2022-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114627976A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾四鳴;張立軍;劉克成;郁金星;韓鶴松;宮云茜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)河北能源技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G16C20/10
• 分類(lèi)號(hào): G16C20/10;G16C20/70;G06Q50/06;C02F1/00
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 齊蘭君

本發(fā)明公開(kāi)了一種電站水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程碳排放計(jì)算方法，包括以下步驟：S1.界定范圍：在核算燃煤發(fā)電CO2排放量之前，首先要對(duì)燃煤發(fā)電CO2的排放范圍做一界定，從排放源方面來(lái)講，核算范圍應(yīng)包括燃煤電廠(chǎng)產(chǎn)生的三類(lèi)排放源，即煤炭固定燃燒、濕法脫硫水系統(tǒng)運(yùn)行工藝以及其他排放源，其中水系統(tǒng)的碳排放主要為濕法脫硫水系統(tǒng)運(yùn)行工藝，故僅計(jì)算濕法脫硫水系統(tǒng)運(yùn)行工藝所產(chǎn)生的碳排放。本發(fā)明通過(guò)利用電站現(xiàn)有的數(shù)據(jù)對(duì)濕法脫硫水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的談排放進(jìn)行計(jì)算，而無(wú)需測(cè)量額外的數(shù)據(jù)，能夠有效地節(jié)省測(cè)量數(shù)據(jù)所需要的人力物力和時(shí)間成本，且方便快捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電站管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電站水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程碳排放計(jì)算方法。

背景技術(shù)

電站即發(fā)電廠(chǎng)，是將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能的工廠(chǎng)；電機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展，電能應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，生產(chǎn)對(duì)電的需要的迅速增長(zhǎng)，發(fā)電廠(chǎng)隨之應(yīng)運(yùn)而生，發(fā)電廠(chǎng)有多種發(fā)電途徑：靠火力發(fā)電的稱(chēng)火電廠(chǎng)，靠水力發(fā)電的稱(chēng)水電廠(chǎng)，還有些靠太陽(yáng)能和風(fēng)力與潮汐發(fā)電的電廠(chǎng)等。

中國(guó)專(zhuān)利號(hào)CN106650068A公布了一種預(yù)測(cè)燃煤電廠(chǎng)碳排放量的計(jì)算方法，該方法包括下列步驟：S1、建立數(shù)學(xué)模型，得出燃料特性系數(shù)β的關(guān)系式，S2、計(jì)算電廠(chǎng)燃燒的煤的燃料特性系數(shù)β值，S3、計(jì)算煙氣中二氧化碳的百分比含量 CO2，S4、計(jì)算煙氣的排放總量Vy，S5、計(jì)算二氧化碳的排放總量本發(fā)明利用Matlab軟件進(jìn)行多元逐步線(xiàn)性回歸擬合出的燃料特性系數(shù)β的線(xiàn)性方程和根據(jù)檢測(cè)到的尾氣中氧氣和二氧化硫的濃度來(lái)計(jì)算二氧化碳排放量的方法計(jì)算結(jié)果精確可靠，更有利于碳排放的監(jiān)測(cè)和控制。

中國(guó)專(zhuān)利號(hào)CN113886767A一種電力系統(tǒng)碳排放流實(shí)時(shí)計(jì)算方法，獲取系統(tǒng)實(shí)時(shí)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷、發(fā)電機(jī)功率、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)參數(shù)；采用牛頓-拉夫遜法計(jì)算交流潮流方程式，得到各節(jié)點(diǎn)電壓幅值和角度，再計(jì)算各支路有功功率和損耗；構(gòu)造上游分布矩陣，然后將發(fā)電機(jī)功率進(jìn)行分?jǐn)偅玫礁鞴?jié)點(diǎn)負(fù)荷、各支路有功功率以及損耗對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)功率分量；根據(jù)發(fā)電機(jī)組有功功率，計(jì)算各機(jī)組實(shí)時(shí)碳排放強(qiáng)度；將機(jī)組碳排進(jìn)行分?jǐn)偅玫礁鞴?jié)點(diǎn)負(fù)荷、各支路有功功率以及損耗對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)碳排率分量。

現(xiàn)有技術(shù)中的電站水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程碳排放計(jì)算方法，存在以下問(wèn)題：(1)需要在水系統(tǒng)上額外安裝測(cè)量?jī)x器，檢測(cè)較多的數(shù)值，過(guò)程卻較復(fù)雜，成本相對(duì)較高；(2)僅計(jì)算全站數(shù)據(jù)，不對(duì)單個(gè)機(jī)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，無(wú)法在計(jì)算結(jié)果中發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題，或橫向?qū)Ρ炔煌瑱C(jī)組之間的碳排放差異。

因此，亟需設(shè)計(jì)一種電站水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程碳排放計(jì)算方法來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種電站水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程碳排放計(jì)算方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種電站水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程碳排放計(jì)算方法，包括以下步驟：

S1.界定范圍：在核算燃煤發(fā)電CO₂排放量之前，首先要對(duì)燃煤發(fā)電CO₂的排放范圍做一界定，從排放源方面來(lái)講，核算范圍應(yīng)包括燃煤電廠(chǎng)產(chǎn)生的三類(lèi)排放源，即煤炭固定燃燒、濕法脫硫水系統(tǒng)運(yùn)行工藝以及其他排放源，其中水系統(tǒng)的碳排放主要為濕法脫硫水系統(tǒng)運(yùn)行工藝，故僅計(jì)算濕法脫硫水系統(tǒng)運(yùn)行工藝所產(chǎn)生的的碳排放；

S2.公式推導(dǎo)：脫硫是燃煤電廠(chǎng)的必要流程，其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下：

其中CaCO₃消耗的摩爾量與CO₂生成的摩爾量相同，可得公式(1)：

反應(yīng)方程式中CaCO₃的來(lái)源為石灰石，石灰石購(gòu)買(mǎi)與消耗量為電廠(chǎng)所能夠簡(jiǎn)單且必須統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，由此進(jìn)一步推導(dǎo)，可得公式(2)：