排放因子的測量系統(tǒng)及測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種電站鍋爐co2排放因子的測量系統(tǒng)及測 量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)2006IPCC指南，通常固體源產(chǎn)生的各個溫室氣體排放用相應(yīng)排放因子乘以 燃料消耗量進行計算，在部門法中，"燃料消耗量"通過能源用途統(tǒng)計資料進行估算。〇) 2排 放因子取決于：使用的燃料類型、燃燒條件、運行條件、控制技術(shù)、維護質(zhì)量、用于維護燃料 的設(shè)備年齡。因此針對不同燃煤煤種、不同機組的電站鍋爐的排放因子也不同。
[0003] 目前，吉林省電站鍋爐中監(jiān)測C02排放量時采用的方法是在電站鍋爐設(shè)備的除塵 器和空氣預(yù)熱器之間的水平煙道上接入煙氣分析儀，測點的布置采用的是把水平煙道的橫 截面進行均分，取大約30個測量點進行測量，計算出C02排放量。由于煙氣分布并不均勻， 在近壁面處存在粘滯力，而且在除塵器和空氣預(yù)熱器之間測量出的C02排放量并不能完全 表示出整個鍋爐設(shè)備的C02排放量，現(xiàn)行的測量方式并不準確，存在較大的誤差。
[0004] 通過計算出電站鍋爐的0)2排放因子，根據(jù)公式C02排放量=0)2排放因子X燃 煤消耗量，就可以計算出〇)2的排放量。故開發(fā)出一種能夠相對準確測量電站鍋爐的0)2排 放因子的系統(tǒng)及方法對于計算C02的排放量就顯得十分重要，進而有助于對環(huán)境質(zhì)量進行 有效監(jiān)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電站鍋爐C02排放因子的測量系統(tǒng)及測量 方法，以相對準確的測量〇)2排放因子，進而準確計算出電站鍋爐的0)2排放量。
[0006] 一種電站鍋爐co2排放因子的測量系統(tǒng)，包括依次通過煙道安裝連接的鍋爐1、煙 氣脫硝裝置2、空氣預(yù)熱器3、除塵器4、引風(fēng)機5、煙氣換熱器6和煙囪7,還包括自動煙氣測 試儀8,其特征在于：所述自動煙氣測試儀8分別安裝在鍋爐1與煙氣脫硝裝置2之間的煙 道上、脫硝裝置2與空氣預(yù)熱器3之間的煙道上以及空氣預(yù)熱器3與除塵器4之間的煙道 上。
[0007] -種電站鍋爐C02排放因子的測量方法，其特征在于：該測量方法利用自動煙氣測 試儀8對鍋爐1與煙氣脫硝裝置2之間的煙道、脫硝裝置2與空氣預(yù)熱器3之間的煙道以 及空氣預(yù)熱器3與除塵器4之間的煙道三個位置進行測量，并對測量數(shù)據(jù)進行加權(quán)計算，其 具體步驟如下：
[0008] 步驟一：在鍋爐1與煙氣脫硝裝置2之間的煙道上選取斷面I9,在脫硝裝置2與 空氣預(yù)熱器3之間的煙道上選取斷面II10,空氣預(yù)熱器3與除塵器4之間的煙道上選取斷 面III1 1 ;
[0009] 步驟二：按切貝切夫法在所選取的三個斷面上分別設(shè)置測點位置，所設(shè)置測點的 數(shù)目在每個水平寬度上及每個豎直高度上均不少于5個；
[0010] 步驟三：將自動煙氣測試儀8的S型皮托管、采樣管和熱電偶溫度計并聯(lián)在一起， 將三者一同插入到煙道測點位置中測量出煙氣的濃度和流量，根據(jù)公式：
[0011] Q=C?V
[0012] 其中Q為煙氣排放量，C為煙氣濃度，V為煙氣流量；分別計算出三個斷面處的C02 排放量為QpQyQy
[0013] 步驟四：根據(jù)加權(quán)平均值的計算方法，將三個斷面上測量出的〇)2排放量進行加權(quán) 計算，三個斷面處加權(quán)的權(quán)重分別為70%、20%、10%，根據(jù)公式：
[0014] Q= 70%Qi+20%Q2+10%Q3
[0015] 計算出電站鍋爐C02排放量Q;
[0016] 步驟五：根據(jù)公式：
[0017] E=Q+M
[0018] 其中Q為〇)2排放量，M為測量過程中的燃煤消耗量，計算得出電站鍋爐CO2排放 因子E。
[0019] 進一步地，在步驟二中，按照切貝切夫法在三個斷面上選取測點為5行6列。
[0020] 本發(fā)明的有益效果為：
[0021] 1、由于在空氣預(yù)熱器后面的管道上存在嚴重的漏氣現(xiàn)象，因此在其后面管道上測 得的氣體排放量相對偏低，不具代表性，本發(fā)明選取空氣預(yù)熱器之前的三段煙道斷面進行 采樣測量，使得測量結(jié)果更符合實際，更具代表性。
[0022] 2、由于煙氣分布并不均勻，在近壁面處存在粘滯力，而且在除塵器和空氣預(yù)熱器 之間測量出的co2排放量并不能完全表示出整個鍋爐設(shè)備的co2排放量，本發(fā)明根據(jù)電力行 業(yè)標準，采用切貝切夫法對測點進行布置，該方法易于測量和計算，且能夠更加準確地測量 出所選煙道斷面上的〇) 2排放量。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為采樣斷面測點分布圖。
[0025] 圖中：
[0026] 1-鍋爐2-煙氣脫硝裝置3-空氣預(yù)熱器4-除塵器5-引風(fēng)機6-煙氣換熱器 7-煙囪8-自動煙塵測試儀9-斷面I10-斷面II11-斷面III
[0027] L:采樣端面水平寬度；
[0028] H:采樣端面豎直高度。
【具體實施方式】
[0029] 下面將結(jié)合說明書附圖，進一步詳細介紹本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0030] 如圖1所示，一種電站鍋爐C02排放因子的測量系統(tǒng)，包括鍋爐1、煙氣脫硝裝置 2、空氣預(yù)熱器3、除塵器4、引風(fēng)機5、煙氣換熱器6和煙囪7,上述各裝置依次安裝連接，且 相鄰兩裝置之間連有煙道，該系統(tǒng)還包括自動煙氣測試儀8,所述自動煙氣測試儀8共有三 臺，分別接入安裝在鍋爐1與煙氣脫硝裝置2之間的煙道上、脫硝裝置2與空氣預(yù)熱器3之 間的煙道上以及空氣預(yù)熱器3與除塵器4之間的煙道上。
[0031] 一種電站鍋爐co2排放因子的測量方法，該測量方法在上述測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利 用自動煙氣測試儀8對鍋爐1與煙氣脫硝裝置2之間的煙道、脫硝裝置2與空氣預(yù)熱器3 之間的煙道以及空氣預(yù)熱器3與除塵器4之間的煙道三個位置進行測量，并對測量數(shù)據(jù)進 行加權(quán)計算，其具體步驟如下：
[0032] 步驟一：在鍋爐1與煙氣脫硝裝置2之間的煙道上選取斷面I，在脫硝裝置2與空 氣預(yù)熱器3之間的煙道上選取斷面II，空氣預(yù)熱器3與除塵器4之間的煙道上選取斷面III;
[0033] 之所以在該三處煙道上選取斷面是以為在空氣預(yù)熱器3后面的管道上存在嚴重 的漏氣現(xiàn)象，因此在其后面管道上測得的氣體排放量相對偏低，不具代表性。
[0034] 步驟二：按切貝切夫法在所選取的三個斷面上分別設(shè)置測點位置，所設(shè)置測點的 數(shù)目在每個水平寬度上及每個豎直高度上均不少于5個；
[0035] 在現(xiàn)有技術(shù)中，在對所選取的斷面進行測量時，一般都是將斷面在水平及豎直方 向上進行均分取點，但是由于煙道中煙氣分布并不均勻，在近壁面處存在粘滯力，需要在其 附近布置更多的測點，本發(fā)明根據(jù)電力行業(yè)標準，采用切貝切夫法對測點進行布置，如下表 1所示為根據(jù)切貝切夫法所選取的測點位置：
[0036] 表 1
【主權(quán)項】
1. 一種電站鍋爐CO2排放因子的測量系統(tǒng)，包括依次通過煙道安裝連接的鍋爐（1)、煙 氣脫硝裝置（2)、空氣預(yù)熱器（3)、除塵器（4)、引風(fēng)機（5)、煙氣換熱器（6)和煙囪（7)，還包 括自動煙氣測試儀（8)，其特征在于：所述自動煙氣測試儀（8)分別安裝在鍋爐（1)與煙氣 脫硝裝置（2)之間的煙道上、脫硝裝置（2)與空氣預(yù)熱器（3)之間的煙道上以及空氣預(yù)熱 器⑶與除塵器⑷之間的煙道上。
2. -種電站鍋爐C0 2排放因子的測量方法，其特征在于：該測量方法利用自動煙氣測 試儀（8)對鍋爐（1)與煙氣脫硝裝置（2)之間的煙道、脫硝裝置（2)與空氣預(yù)熱器（3)之 間的煙道以及空氣預(yù)熱器（3)與除塵器（4)之間的煙道三個位置進行測量，并對測量數(shù)據(jù) 進行加權(quán)計算，其具體步驟如下： 步驟一：在鍋爐（1)與煙氣脫硝裝置（2)之間的煙道上選取斷面I(9)，在脫硝裝置 (2)與空氣預(yù)熱器（3)之間的煙道上選取斷面II(10)，空氣預(yù)熱器（3)與除塵器⑷之間 的煙道上選取斷面III(11); 步驟二：按切貝切夫法在所選取的三個斷面上分別設(shè)置測點位置，所設(shè)置測點的數(shù)目 在每個水平寬度上及每個豎直高度上均不少于5個； 步驟三：將自動煙氣測試儀（8)的S型皮托管、采樣管和熱電偶溫度計并聯(lián)在一起，將 三者一同插入到煙道測點位置中測量出煙氣的濃度和流量，根據(jù)公式： Q=C?V 其中Q為煙氣排放量，C為煙氣濃度，V為煙氣流量；分別計算出三個斷面處的0)2排放 量為 ％、Q2、Q3; 步驟四：根據(jù)加權(quán)平均值的計算方法，將三個斷面上測量出的co2排放量進行加權(quán)計 算，三個斷面處加權(quán)的權(quán)重分別為70 %、20 %、10 %，根據(jù)公式： Q= 70%Qi+20%Q2+10%Q3 計算出電站鍋爐C02排放量Q; 步驟五：根據(jù)公式： E=Q+M 其中Q為〇)2排放量，M為測量過程中的燃煤消耗量，計算得出電站鍋爐C0 2排放因子 E〇
3. 如權(quán)利要求2所述一種電站鍋爐CO2排放因子的測量方法，其特征在于：在步驟二 中，按照切貝切夫法在三個斷面上選取測點為5行6列。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電站鍋爐CO2排放因子的測量系統(tǒng)及測量方法，該測試系統(tǒng)包括自動煙氣測試儀及其他電站鍋爐設(shè)備，所述自動煙氣測試儀接入安裝在三個斷面(9、10、11)上，該測試方法是通過對該三個斷面的CO2排放量進行測量，并通過加權(quán)算法，計算得出電站鍋爐CO2排放因子。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，方法易于操作和計算，測得數(shù)據(jù)更具代表性，測得的CO2排放因子數(shù)據(jù)更加準確。
【IPC分類】G01D21-00
【公開號】CN104614006
【申請?zhí)枴緾N201410825938
【發(fā)明人】孫海天, 姜薇薇, 劉研
【申請人】吉林省電力科學(xué)研究院有限公司, 國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月25日