CN104614006A - 一种电站锅炉co2排放因子的测量***及测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电站锅炉CO2排放因子的测量***及测量方法，该测试***包括自动烟气测试仪及其他电站锅炉设备，所述自动烟气测试仪接入安装在三个断面(9、10、11)上，该测试方法是通过对该三个断面的CO2排放量进行测量，并通过加权算法，计算得出电站锅炉CO2排放因子。本发明的***结构简单，方法易于操作和计算，测得数据更具代表性，测得的CO2排放因子数据更加准确。

Description

一种电站锅炉CO2排放因子的测量***及测量方法
技术领域
本发明涉及环境监测领域，尤其涉及一种电站锅炉CO2排放因子的测量***及测量方法。
背景技术
根据2006IPCC指南，通常固体源产生的各个温室气体排放用相应排放因子乘以燃料消耗量进行计算，在部门法中，“燃料消耗量”通过能源用途统计资料进行估算。CO2排放因子取决于：使用的燃料类型、燃烧条件、运行条件、控制技术、维护质量、用于维护燃料的设备年龄。因此针对不同燃煤煤种、不同机组的电站锅炉的排放因子也不同。
目前，吉林省电站锅炉中监测CO2排放量时采用的方法是在电站锅炉设备的除尘器和空气预热器之间的水平烟道上接入烟气分析仪，测点的布置采用的是把水平烟道的横截面进行均分，取大约30个测量点进行测量，计算出CO2排放量。由于烟气分布并不均匀，在近壁面处存在粘滞力，而且在除尘器和空气预热器之间测量出的CO2排放量并不能完全表示出整个锅炉设备的CO2排放量，现行的测量方式并不准确，存在较大的误差。
通过计算出电站锅炉的CO2排放因子，根据公式CO2排放量＝CO2排放因子×燃煤消耗量，就可以计算出CO2的排放量。故开发出一种能够相对准确测量电站锅炉的CO2排放因子的***及方法对于计算CO2的排放量就显得十分重要，进而有助于对环境质量进行有效监控。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电站锅炉CO2排放因子的测量***及测量方法，以相对准确的测量CO2排放因子，进而准确计算出电站锅炉的CO2排放量。
一种电站锅炉CO2排放因子的测量***，包括依次通过烟道安装连接的锅炉1、烟气脱硝装置2、空气预热器3、除尘器4、引风机5、烟气换热器6和烟囱7，还包括自动烟气测试仪8，其特征在于：所述自动烟气测试仪8分别安装在锅炉1与烟气脱硝装置2之间的烟道上、脱硝装置2与空气预热器3之间的烟道上以及空气预热器3与除尘器4之间的烟道上。
一种电站锅炉CO2排放因子的测量方法，其特征在于：该测量方法利用自动烟气测试仪8对锅炉1与烟气脱硝装置2之间的烟道、脱硝装置2与空气预热器3之间的烟道以及空气预热器3与除尘器4之间的烟道三个位置进行测量，并对测量数据进行加权计算，其具体步骤如下：
步骤一：在锅炉1与烟气脱硝装置2之间的烟道上选取断面Ⅰ9，在脱硝装置2与空气预热器3之间的烟道上选取断面Ⅱ10，空气预热器3与除尘器4之间的烟道上选取断面Ⅲ11；
步骤二：按切贝切夫法在所选取的三个断面上分别设置测点位置，所设置测点的数目在每个水平宽度上及每个竖直高度上均不少于5个；
步骤三：将自动烟气测试仪8的S型皮托管、采样管和热电偶温度计并联在一起，将三者一同***到烟道测点位置中测量出烟气的浓度和流量，根据公式：
Q＝C·V
其中Q为烟气排放量，C为烟气浓度，V为烟气流量；分别计算出三个断面处的CO2排放量为Q1、Q2、Q3；
步骤四：根据加权平均值的计算方法，将三个断面上测量出的CO2排放量进行加权计算，三个断面处加权的权重分别为70％、20％、10％，根据公式：
Q＝70％Q1+20％Q2+10％Q3
计算出电站锅炉CO2排放量Q；
步骤五：根据公式：
E＝Q÷M
其中Q为CO2排放量，M为测量过程中的燃煤消耗量，计算得出电站锅炉CO2排放因子E。
进一步地，在步骤二中，按照切贝切夫法在三个断面上选取测点为5行6列。
本发明的有益效果为：
1、由于在空气预热器后面的管道上存在严重的漏气现象，因此在其后面管道上测得的气体排放量相对偏低，不具代表性，本发明选取空气预热器之前的三段烟道断面进行采样测量，使得测量结果更符合实际，更具代表性。
2、由于烟气分布并不均匀，在近壁面处存在粘滞力，而且在除尘器和空气预热器之间测量出的CO2排放量并不能完全表示出整个锅炉设备的CO2排放量，本发明根据电力行业标准，采用切贝切夫法对测点进行布置，该方法易于测量和计算，且能够更加准确地测量出所选烟道断面上的CO2排放量。
附图说明
图1为本发明的测量***的结构示意图；
图2为采样断面测点分布图。
图中：
1-锅炉 2-烟气脱硝装置 3-空气预热器 4-除尘器 5-引风机 6-烟气换热器 7-烟囱 8-自动烟尘测试仪 9-断面Ⅰ 10-断面Ⅱ 11-断面Ⅲ
L：采样端面水平宽度；
H：采样端面竖直高度。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，进一步详细介绍本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种电站锅炉CO2排放因子的测量***，包括锅炉1、烟气脱硝装置2、空气预热器3、除尘器4、引风机5、烟气换热器6和烟囱7，上述各装置依次安装连接，且相邻两装置之间连有烟道，该***还包括自动烟气测试仪8，所述自动烟气测试仪8共有三台，分别接入安装在锅炉1与烟气脱硝装置2之间的烟道上、脱硝装置2与空气预热器3之间的烟道上以及空气预热器3与除尘器4之间的烟道上。
一种电站锅炉CO2排放因子的测量方法，该测量方法在上述测量***的基础上，利用自动烟气测试仪8对锅炉1与烟气脱硝装置2之间的烟道、脱硝装置2与空气预热器3之间的烟道以及空气预热器3与除尘器4之间的烟道三个位置进行测量，并对测量数据进行加权计算，其具体步骤如下：
步骤一：在锅炉1与烟气脱硝装置2之间的烟道上选取断面Ⅰ，在脱硝装置2与空气预热器3之间的烟道上选取断面Ⅱ，空气预热器3与除尘器4之间的烟道上选取断面Ⅲ；
之所以在该三处烟道上选取断面是以为在空气预热器3后面的管道上存在严重的漏气现象，因此在其后面管道上测得的气体排放量相对偏低，不具代表性。
步骤二：按切贝切夫法在所选取的三个断面上分别设置测点位置，所设置测点的数目在每个水平宽度上及每个竖直高度上均不少于5个；
在现有技术中，在对所选取的断面进行测量时，一般都是将断面在水平及竖直方向上进行均分取点，但是由于烟道中烟气分布并不均匀，在近壁面处存在粘滞力，需要在其附近布置更多的测点，本发明根据电力行业标准，采用切贝切夫法对测点进行布置，如下表1所示为根据切贝切夫法所选取的测点位置：
表1
如图2所示，所选取测点的数目为5行6列。
其中所选断面的水平宽度为L，所选测点的水平位置依次为：0.061L、0.235L、0.437L、0.563L、0.765L、0.939L；竖直高度为H，所选测点的竖直位置依次为：0.074H、0.288H、0.500H、0.712H、0.926H。
步骤三：将自动烟气测试仪8的S型皮托管、采样管和热电偶温度计并联在一起，将三者一同***到烟道测点位置中测量出烟气的浓度和流量，
根据公式：
Q＝C·V
其中Q为烟气排放量，C为烟气浓度，V为烟气流量；分别计算出三个断面处的CO2排放量为Q1、Q2、Q3；
步骤四：根据加权平均值的计算方法，将三个断面上测量出的CO2排放量进行加权计算，三个断面处加权的权重分别为70％、20％、10％，
根据公式：Q＝70％Q1+20％Q2+10％Q3
计算出电站锅炉CO2排放量Q；
步骤五：根据公式：E＝Q÷M
其中Q为CO2排放量，M为测量过程中的燃煤消耗量，计算得出电站锅炉CO2排放因子E。
通过本发明的测量方法，可以测的各型号的电站锅炉的CO2排放因子E，通过统计某一地区内各型号锅炉的总数量，通过加权计算，就可进一步得出该地区的电站锅炉CO2排放因子。

Claims (3)

1.一种电站锅炉CO2排放因子的测量***，包括依次通过烟道安装连接的锅炉(1)、烟气脱硝装置(2)、空气预热器(3)、除尘器(4)、引风机(5)、烟气换热器(6)和烟囱(7)，还包括自动烟气测试仪(8)，其特征在于：所述自动烟气测试仪(8)分别安装在锅炉(1)与烟气脱硝装置(2)之间的烟道上、脱硝装置(2)与空气预热器(3)之间的烟道上以及空气预热器(3)与除尘器(4)之间的烟道上。
2.一种电站锅炉CO2排放因子的测量方法，其特征在于：该测量方法利用自动烟气测试仪(8)对锅炉(1)与烟气脱硝装置(2)之间的烟道、脱硝装置(2)与空气预热器(3)之间的烟道以及空气预热器(3)与除尘器(4)之间的烟道三个位置进行测量，并对测量数据进行加权计算，其具体步骤如下：
步骤一：在锅炉(1)与烟气脱硝装置(2)之间的烟道上选取断面Ⅰ(9)，在脱硝装置(2)与空气预热器(3)之间的烟道上选取断面Ⅱ(10)，空气预热器(3)与除尘器(4)之间的烟道上选取断面Ⅲ(11)；
步骤二：按切贝切夫法在所选取的三个断面上分别设置测点位置，所设置测点的数目在每个水平宽度上及每个竖直高度上均不少于5个；
步骤三：将自动烟气测试仪(8)的S型皮托管、采样管和热电偶温度计并联在一起，将三者一同***到烟道测点位置中测量出烟气的浓度和流量，根据公式：
Q＝C·V
其中Q为烟气排放量，C为烟气浓度，V为烟气流量；分别计算出三个断面处的CO2排放量为Q1、Q2、Q3；
步骤四：根据加权平均值的计算方法，将三个断面上测量出的CO2排放量进行加权计算，三个断面处加权的权重分别为70％、20％、10％，根据公式：
Q＝70％Q1+20％Q2+10％Q3
计算出电站锅炉CO2排放量Q；
步骤五：根据公式：
E＝Q÷M
其中Q为CO2排放量，M为测量过程中的燃煤消耗量，计算得出电站锅炉CO2排放因子E。
3.如权利要求2所述一种电站锅炉CO2排放因子的测量方法，其特征在于：在步骤二中，按照切贝切夫法在三个断面上选取测点为5行6列。
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