CN109557869A - 一种火电机组碳排放在线监测管理*** - Google Patents
一种火电机组碳排放在线监测管理*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种火电机组碳排放在线监测管理***,对火电机组二氧化碳产生和排放过程关键参数进行实时在线监测,对现场监测数据进行在线检测,对其中的异常数据进行预警,提高碳排放监测数据的可靠性。在此基础上,建立基于现场监测数据的火电机组碳排放核算模型,对火电机组二氧化碳排放量进行在线计算和统计分析,为相关政府部门建设碳排放交易市场提供及时可靠的火电机组碳排放数据。
Description
技术领域
本发明属于碳排放监测技术领域,尤其涉及一种火电机组碳排放在线监测管理***。
背景技术
电力行业由于存在动力煤燃烧过程,一直是主要的二氧化碳排放源。我国从2011年就提出建设碳交易市场以激励温室气体排放企业降低二氧化碳排放水平,用更低成本实现碳减排目标。
碳排放交易市场是通过设定碳排放配额总量和交易排放配额的方式来实现节能减排的一种有效手段,交易市场建立的前提是参与到碳排放交易中的企业都要及时准确地上报温室气体排放数据。目前,国内发电企业碳排放核算统一采用排放因子法,然而由于不同燃料类型品质差异以及机组燃烧效率等原因,发电企业选择排放因子和相关参数的尺度不一,造成可比性不强,直接影响了企业碳排放核算数据的可信度,进而影响碳交易机制的设计和碳市场交易的管理。
而且,排放因子法碳排放核算数据以年度为单位,不能及时反映机组碳排放的实际水平。除此之外,排放因子法碳排放核算方式,需要使用发电企业提供的燃料消耗量、脱硫剂用量等机组活动数据和低位发热量、单位热值含碳量等燃料品质分析数据进行估算,数据质量和可靠性无法保证,进而影响发电企业碳排放核算数据的准确性和时效性。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种火电机组碳排放在线监测管理***。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。
本发明采用如下技术方案:
在一些可选的实施例中,提供一种火电机组碳排放在线监测管理***,包括:主站;所述主站包括:在线计算模块,用于根据获取的火电机组的现场监测数据计算火电机组的小时二氧化碳排放量;
所述在线计算模块包括:数据预处理单元、小时均值计算单元及小时排放量计算单元;
数据预处理单元,用于将火电机组负荷小于0的停机数据以及异常数据剔除,并且将火电机组的现场监测数据统一数据单位;
小时均值计算单元,用于在所述数据预处理单元处理后的小时监测数据上,分别计算火电机组每个排口烟气监测参数的算术平均值作为小时均值;
小时排放量计算单元,用于根据式1及式2计算火电机组小时二氧化碳排放量
其中,式1:
式2:
式1中,Qgas,vent,N是火电机组小时标干烟气排放量,单位为Nm3;是二氧化碳排放浓度小时均值,单位为%;是将二氧化碳排放浓度从百分比浓度转换成百万分比浓度的转换系数,44/22.4是二氧化碳体积浓度和质量浓度的转换系数,10-9是毫克到吨的转换系数;
式2中,RunMins是火电机组小时运行时间,单位为min;A是烟囱排口的截面积,单位为m2;Vgas.vent、Pgas.vent、Tgas.vent、Xgas.vent分别是烟囱排口处烟气流速、压力、温度和湿度的小时均值,单位依次为m/s、Pa、℃、%。
在一些可选的实施例中,所述数据预处理单元剔除的异常数据包括:测量仪表处于标定、故障状态和超过正常取值范围的监测数据。
在一些可选的实施例中,所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,还包括:现场采集模块,用于采集火电机组现场碳排放关键参数的监测数据;所述火电机组现场碳排放关键参数包括:燃机负荷、汽机负荷、燃机进气量、排口仪表标定、排口仪表故障、排口烟气压力、排口烟气温度、排口烟气湿度、排口烟气流速及排口烟气CO2浓度。
在一些可选的实施例中,所述现场采集模块包括:数据采集仪;所述数据采集仪,用于采集火电机组现场碳排放监测数据,所述火电机组现场碳排放监测数据的来源包括:测量仪表、分布式控制***及厂级监控信息***;所述测量仪表包括:烟气排放连续监测***及二氧化碳测量仪表,所述烟气排放连续监测***设置在火电机组烟囱排口处,所述二氧化碳测量仪表设置在火电机组烟囱排口处。
在一些可选的实施例中,所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,还包括:数据传输模块,用于将所述现场采集模块采集的现场监测数据上传至所述主站;所述数据传输模块包括:工控机传输单元及DCS传输单元;所述工控机传输单元,用于通过部署在工控机上的数据终端将所述数据采集仪采集的监测数据发送到主站;所述DCS传输单元,用于通过火电机组烟囱进口排放连续监测***小室与脱硫DCS之间的备用电缆,将所述二氧化碳测量仪表接入所述脱硫DCS,经由所述脱硫DCS将数据写入厂级监控信息***,通过厂级监控信息***传输至所述主站。
在一些可选的实施例中,所述主站还包括:异常检测模块;所述异常检测模块包括:超限判断单元,用于当火电机组碳排放监测参数的测量数据超出正常取值范围时,判定碳排放监测参数的测量数据处于异常状态,且当异常状态持续10分钟以上时发出告警信息。
在一些可选的实施例中,所述异常检测模块还包括:二氧化碳排放监测数据合理性检验单元,用于将燃气机组碳排放浓度实时监测数据转化为瞬时碳排放量数据,并计算燃气机组进气量与二氧化碳排放量的相关系数,且当燃气机组进气量与二氧化碳排放量的相关系数小于关联度阈值时,判定该时段内燃气机组碳排放监测数据不合理。
在一些可选的实施例中,所述异常检测模块通过式3及式4将燃气机组碳排放浓度实时监测数据转化为瞬时碳排放量数据单位为kg/s;
其中,式3:
式4:
式3中,是瞬时标干烟气量,单位为Nm3/s;是排口烟气CO2浓度,单位为%;是将浓度从百分比浓度转换成百万分比浓度,44/22.4是二氧化碳体积浓度和质量浓度的转换系数,10-6是毫克到千克的转换系数;
式4中,A是排口截面积,单位为m2;Vgas、Pgas、Tgas、Xgas分别是排口烟气流速、压力、温度、湿度,单位依次为m/s、Pa、℃、%;
所述异常检测模块通过式5计算燃气机组进气量与二氧化碳排放量的相关系数;
其中,式5:
式5中,变量x是燃气机组进气量,变量y是二氧化碳排放量,分别是变量x、变量y的算术平均值,xi、yi分别是变量x、变量y在某个时刻的监测值,n是一段时间内监测数据样本集中经数据预处理后的有效数据记录数。
在一些可选的实施例中,所述异常检测模块还包括:二氧化碳排放浓度真伪检验单元,用于计算火电机组排放烟气中CO2浓度与氧量之间的相关系数,并通过火电机组排放烟气中CO2浓度与氧量之间的相关系数来判断火电机组二氧化碳排放浓度数据的真伪。
在一些可选的实施例中,所述主站还包括:统计分析模块;所述统计分析模块包括:
日月季排放量统计单元,用于以火电机组小时二氧化碳排放量为基础,经过式6求和运算得到日、月、季各时段的二氧化碳排放量统计值;
年度排放量统计单元,用于以火电机组季度二氧化碳排放量为基础,经过式7求和运算得到年度的二氧化碳排放量统计值;
其中,式6:
式7:
式6中,是该时段的机组CO2排放量,是该时段中某个小时的机组CO2排放量,k是该时段内的小时数,i是小时下标;
式7中,是机组年度CO2排放量,是该年度中某个季度的机组CO2排放量,i是季度下标。
本发明所带来的有益效果:
1、实现了对火电机组碳排放产生过程和烟囱排口处关键参数的连续、自动的在线监测,无需通过发电企业收集机组生产活动数据和煤质分析数据,缩短了数据流路线、减少了人工干预,降低了火电机组碳排放数据收集的难度,极大地提高了火电机组碳排放核算基础数据的即时性和真实性。
2、主站的在线计算模块及统计分析模块,基于现场监测数据在线计算火电机组二氧化碳排放量,将火电机组碳排放数据的时间粒度从年降至小时,有效提高了数据的时效性,有助于快速有效地掌握机组碳排放水平。
3、主站的异常检测模块,基于火电机组二氧化碳产生机理和工艺原理,合理选择二氧化碳产生过程和排放过程关键监测参数。在此基础上,对机组碳排放关键监测参数的数据合理性进行在线辨识,对异常数据进行预警,提醒现场运维人员及时处理数据异常问题,从源头提高碳排放监测数据的可靠性。
附图说明
图1是本发明一种火电机组碳排放在线监测管理***的示意图;
图2是利用本发明所提出的在线监测管理***监测江苏省内135MW以上燃煤机组和燃气机组时,测试机组进气量与二氧化碳排放量小时相关系数曲线。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。
如图1所示,在一些说明性的实施例中,提供一种火电机组碳排放在线监测管理***,不仅可以及时、有效地获得火电机组碳排放数据,提高碳排放数据的可靠性,而且,可以为实现二氧化碳排放量在线计算提供技术支撑,有助于提高碳排放数据的时效性。
本发明的在线监测管理***包括:主站、现场采集模块及数据传输模块。主站为本发明在线监测管理***的应用服务层,现场采集模块为本发明在线监测管理***的现场采集层,数据传输模块为本发明在线监测管理***的数据传输层。
本发明所提到的火电机组包括:燃煤机组、燃气机组。
现场采集模块,用于采集火电机组现场碳排放关键参数的监测数据。现场采集模块包括:数据采集仪,用于采集火电机组现场碳排放监测数据,其中,火电机组现场碳排放监测数据的来源包括:测量仪表、分布式控制***及厂级监控信息***。
本发明在线监测管理***通过部署在火电机组现场的数据采集仪自动采集测量仪表和来自分布式控制***、厂级监控信息***的监测数据,然后通过安全传输网络上传至主站,主站为***的监控中心。
测量仪表包括:烟气排放连续监测***及二氧化碳测量仪表。由于燃煤机组在脱硫过程中也会产生二氧化碳排放,而且二氧化碳在脱硫***中的变化量无法通过计算实时得出,如果将二氧化碳测量仪表安装在锅炉出口,无法准确实时计算出燃煤机组总的二氧化碳排放量。同时,设置在火电机组烟囱排口处的烟气排放连续监测***(CEMS,Continuous Emission Monitoring System),一般都设有流速、压力、温度、湿度测点,也便于计算烟气排放量,因此,将二氧化碳测量仪表设置在火电机组烟囱排口处。
现场采集模块采集的火电机组现场碳排放关键参数包括:燃机负荷-MW、汽机负荷-MW、燃机进气量-t/h、排口仪表标定、排口仪表故障、排口烟气压力-Pa、排口烟气温度-℃、排口烟气湿度-%、排口烟气流速-m/s及排口烟气CO2浓度-%。
本发明的现场采集模块对火电机组碳排放全过程进行实时在线采集,实现火电企业温室气体排放数据收集的自动化,真实有效的现场监测数据可以大幅提升碳排放计算和统计结果的准确性和可靠性。
数据传输模块,用于将现场采集模块采集的现场监测数据上传至主站,本发明的在线监测管理***支持工控机方式及DCS方式两种数据传输方式。
数据传输模块包括:工控机传输单元及DCS传输单元。工控机传输单元,用于通过部署在工控机上的数据终端将数据采集仪采集的监测数据发送到主站。DCS传输单元,用于通过火电机组烟囱进口CEMS小室与脱硫DCS之间的备用电缆,将二氧化碳测量仪表接入所述脱硫DCS,经由脱硫DCS将数据写入厂级监控信息***,通过厂级监控信息***传输至所述主站。
本发明的数据传输模块缩短数据流路线,减少人工干预,提高碳排放核算数据的准确性,便于发电企业根据现场监控***安装情况合理选择数据传输方案,提高了***的兼容性和扩展性。
主站包括:异常检测模块、在线计算模块及统计分析模块。
异常检测模块包括:超限判断单元、二氧化碳排放监测数据合理性检验单元及二氧化碳排放浓度真伪检验单元。
超限判断单元,用于当火电机组碳排放监测参数的测量数据超出正常取值范围时,判定碳排放监测参数的测量数据处于异常状态,且当异常状态持续10分钟以上时发出告警信息。
***对火电机组碳排放关键监测参数进行超限判断,关键参数限值如下表:
二氧化碳排放监测数据合理性检验单元,通过分析燃气机组二氧化碳排放量与燃机进气量之间的数据关联度,对燃气机组二氧化碳排放监测数据的合理性进行检验。
首先,通过式3及式4将燃气机组碳排放浓度实时监测数据转化为瞬时碳排放量数据单位为kg/s。
式3:
式3中,是瞬时标干烟气量,单位为Nm3/s;是排口烟气CO2浓度,单位为%;是将浓度从百分比浓度转换成百万分比浓度,44/22.4是二氧化碳体积浓度和质量浓度的转换系数,10-6是毫克到千克的转换系数。
式4:
式4中,A是排口截面积,单位为m2;Vgas、Pgas、Tgas、Xgas分别是排口烟气流速-m/s、压力-Pa、温度-℃、湿度-%。
然后,利用积差分析法通过式5计算燃气机组进气量与二氧化碳排放量的相关系数。
其中,式5:
此时,式5中,变量x是燃气机组进气量,变量y是二氧化碳排放量,分别是变量x、变量y的算术平均值,xi、yi分别是变量x、变量y在某个时刻的监测值,n是一段时间内监测数据样本集中经数据预处理后的有效数据记录数。
最后,根据燃气机组进气量与二氧化碳排放量的相关系数大小判断碳排放监测数据之间关联度的合理性:当燃气机组进气量与二氧化碳排放量的相关系数小于关联度阈值时,判定该时段内燃气机组碳排放监测数据不合理。
根据燃气机组二氧化碳产生的工艺机理可知,随着燃机进气量的增加,二氧化碳排放量也相应增加,因此这两个参数变化方向保持一致,即同步增大或减小,所以是正相关的关系,相关系数大于0。同时,由于两个参数之间有较强的关联关系,因此将关联度阈值设为0.5。
二氧化碳排放浓度真伪检验单元,用于计算火电机组排放烟气中CO2浓度与氧量之间的相关系数,并通过火电机组排放烟气中CO2浓度与氧量之间的相关系数来判断火电机组二氧化碳排放浓度数据的真伪。
火电机组排放烟气中CO2浓度与氧量具有负的线性相关性,相关系数为机组燃料燃烧产生的最大CO2体积百分比,国标为每种类型燃料设置了具体的参数值。但是,由于目前燃煤机组入炉煤成分复杂,一般使用多个煤种进行掺煤,无法根据单一燃料类型选择具体的参数值,因此本发明通过计算排放烟气中CO2浓度与氧量之间的相关系数来判断火电机组二氧化碳排放浓度数据的真伪,相关系数计算公式依然采用如式5,只不过此时变量x是火电机组排放烟气中氧量,变量y是CO2浓度。
本发明的异常检测模块,对现场监测数据进行异常检测,对其中的异常数据进行告警,提高碳排放监测数据的可靠性。
在线计算模块,用于根据获取的火电机组的现场监测数据计算火电机组的小时二氧化碳排放量。
在线计算模块采用基于现场监测数据的火电机组碳排放核算方法,在每个计算周期中自动从生产过程数据库抓取现场监测数据,通过数据预处理剔除其中的异常数据,然后汇总统计得到机组碳排放监测参数的小时均值,再采用实测法计算机组小时二氧化碳排放量,实现火电机组碳排放的在线量化计算。
考虑到火电机组运行状态的稳定性、现场测量数据的波动性和数据采集过程中尖峰脉冲数据处理等因素,以及国家关于固定污染源烟气排放连续监测的技术规范和要求,在线计算模块以1小时作为计算周期,在线计算火电机组二氧化碳排放量。
在线计算模块包括:数据预处理单元、小时均值计算单元及小时排放量计算单元。
数据预处理单元,用于将火电机组负荷小于0的停机数据以及异常数据剔除,并且将火电机组的现场监测数据统一数据单位,即将现场测量单位数据转换成标准单位数据。异常数据包括:测量仪表处于标定、故障状态和超过正常取值范围的监测数据。
小时均值计算单元,用于在数据预处理单元处理后的小时监测数据上,分别计算火电机组每个排口烟气监测参数的算术平均值作为小时均值。
小时排放量计算单元,用于根据式1及式2计算火电机组小时二氧化碳排放量单位为t。
其中,式1:
式1中,Qgas,vent,N是火电机组小时标干烟气排放量,单位为Nm3,是二氧化碳排放浓度小时均值,单位为%;是将二氧化碳排放浓度从百分比浓度转换成百万分比浓度的转换系数,44/22.4是二氧化碳体积浓度和质量浓度的转换系数,10-9是毫克到吨的转换系数。
其中,式2:
式2中,RunMins是火电机组小时运行时间,单位为min;A是烟囱排口的截面积,单位为m2;Vgas.vent、Pgas.vent、Tgas.vent、Xgas.vent分别是烟囱排口处烟气流速-m/s、压力-Pa、温度-℃、湿度-%的小时均值。
统计分析模块包括:日月季排放量统计单元及年度排放量统计单元。
日月季排放量统计单元,用于以火电机组小时二氧化碳排放量为基础,经过式6求和运算得到日、月、季各时段的二氧化碳排放量统计值。
其中,式6:
式6中,是该时段的机组CO2排放量-t,是该时段中某个小时的机组CO2排放量-t,k是该时段内的小时数,i是小时下标。
年度排放量统计单元,用于以火电机组季度二氧化碳排放量为基础,经过式7求和运算得到年度的二氧化碳排放量统计值。
式7:
式7中,是机组年度CO2排放量-t,是该年度中某个季度的机组CO2排放量-t,i是季度下标。
本发明的在线计算模块及统计分析模块,运用一种基于现场监测数据的火电机组碳排放核算方法,采用实测法实现火电机组二氧化碳排放量的在线计算和统计分析,提高碳排放核算数据的时效性,为相关政府部门及时掌握重点火电企业二氧化碳排放情况、开展重点火电企业碳交易、分配碳排放配额提供坚实可靠的技术支撑。
采用本发明提出的在线监测管理***将江苏省内135MW以上燃煤机组和燃气机组纳入监控范围。下面以1台9E燃气机组,记为测试机组1,以及1台9F燃气机组,记为测试机组2为例,两台燃气机组参数如表1所示:
表1测试机组参数
通过现场数据采集仪实现对测量仪表和来自分布式控制***、厂级监控信息***等***的监测数据的自动采集,采集数据通过江苏省电力调度数据Ⅲ区网络上传至江苏省电力公司信息内网,在信息内网完成在线计算和统计分析后,通过网络隔离装置将数据发布至电力信息外网。
本发明提出的在线监测管理***为国网江苏省电力有限公司及相关政府部门提供信息概览、监测报警和统计分析等火电机组碳排放监管服务。
测试机组1以2018年6月1日5点,5:00-5:59这个小时的1分钟间隔监测数据为例,监测数据见下表2:
表2测试机组2018年6月1日5点到6点1分钟间隔的监测数据
表3是测试机组2自2017年10月31日8点到9点这1小时的1分钟间隔监测数据列表。
表3测试机组2017年10月31日8点到9点1分钟间隔的监测数据
2台测试机组都采用了工控机方式实现数据传输。
测试机组都实现了超限告警。测试机组1采用燃气机组碳排放数据关联度检验方法对碳排放监测数据合理性进行检测,关联度阈值设为0.5。如图2所示,图2是该机组在2018年6月1日全天24小时的相关系数曲线,从图中可以看出,7点、8点这2个小时的相关系数分别为-0.208、-0.288,明显低于关联度阈值,说明这2个小时碳排放监测数据不合理,需要进行预警,对该时段内碳排放监测数据进行异常筛查。
以测试机组2为例,其2017年10月31日小时二氧化碳排放量数据如表4所示,表中没列出的小时机组处于停机状态,二氧化碳排放量为0。
表4测试机组2在2017年10月31日的小时二氧化碳排放量数据
表4的合计行中列出了该机组在2017年10月31日全天的二氧化碳排放量汇总统计数据。
本领域技术人员还应当理解,结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性,上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件,取决于特定的应用和对整个***所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用,以变通的方式实现所描述的功能,但是,这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
Claims (10)
1.一种火电机组碳排放在线监测管理***,包括:主站;其特征在于,所述主站包括:在线计算模块,用于根据获取的火电机组的现场监测数据计算火电机组的小时二氧化碳排放量;
所述在线计算模块包括:数据预处理单元、小时均值计算单元及小时排放量计算单元;
数据预处理单元,用于将火电机组负荷小于0的停机数据以及异常数据剔除,并且将火电机组的现场监测数据统一数据单位;
小时均值计算单元,用于在所述数据预处理单元处理后的小时监测数据上,分别计算火电机组每个排口烟气监测参数的算术平均值作为小时均值;
小时排放量计算单元,用于根据式1及式2计算火电机组小时二氧化碳排放量
其中,式1:
式2:
式1中,Qgas,vent,N是火电机组小时标干烟气排放量,单位为Nm3;是二氧化碳排放浓度小时均值,单位为%;是将二氧化碳排放浓度从百分比浓度转换成百万分比浓度的转换系数,44/22.4是二氧化碳体积浓度和质量浓度的转换系数,10-9是毫克到吨的转换系数;
式2中,RunMins是火电机组小时运行时间,单位为min;A是烟囱排口的截面积,单位为m2;Vgas.vent、Pgas.vent、Tgas.vent、Xgas.vent分别是烟囱排口处烟气流速、压力、温度和湿度的小时均值,单位依次为m/s、Pa、℃、%。
2.根据权利要求1所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,其特征在于,所述数据预处理单元剔除的异常数据包括:测量仪表处于标定、故障状态和超过正常取值范围的监测数据。
3.根据权利要求2所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,其特征在于,还包括:现场采集模块,用于采集火电机组现场碳排放关键参数的监测数据;
所述火电机组现场碳排放关键参数包括:燃机负荷、汽机负荷、燃机进气量、排口仪表标定、排口仪表故障、排口烟气压力、排口烟气温度、排口烟气湿度、排口烟气流速及排口烟气CO2浓度。
4.根据权利要求3所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,其特征在于,所述现场采集模块包括:数据采集仪;
所述数据采集仪,用于采集火电机组现场碳排放监测数据,所述火电机组现场碳排放监测数据的来源包括:测量仪表、分布式控制***及厂级监控信息***;
所述测量仪表包括:烟气排放连续监测***及二氧化碳测量仪表,所述烟气排放连续监测***设置在火电机组烟囱排口处,所述二氧化碳测量仪表设置在火电机组烟囱排口处。
5.根据权利要求4所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,其特征在于,还包括:数据传输模块,用于将所述现场采集模块采集的现场监测数据上传至所述主站;
所述数据传输模块包括:工控机传输单元及DCS传输单元;
所述工控机传输单元,用于通过部署在工控机上的数据终端将所述数据采集仪采集的监测数据发送到主站;
所述DCS传输单元,用于通过火电机组烟囱进口排放连续监测***小室与脱硫DCS之间的备用电缆,将所述二氧化碳测量仪表接入所述脱硫DCS,经由所述脱硫DCS将数据写入厂级监控信息***,通过厂级监控信息***传输至所述主站。
6.根据权利要求5所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,其特征在于,所述主站还包括:异常检测模块;
所述异常检测模块包括:超限判断单元,用于当火电机组碳排放监测参数的测量数据超出正常取值范围时,判定碳排放监测参数的测量数据处于异常状态,且当异常状态持续10分钟以上时发出告警信息。
7.根据权利要求6所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,其特征在于,所述异常检测模块还包括:二氧化碳排放监测数据合理性检验单元,用于将燃气机组碳排放浓度实时监测数据转化为瞬时碳排放量数据,并计算燃气机组进气量与二氧化碳排放量的相关系数,且当燃气机组进气量与二氧化碳排放量的相关系数小于关联度阈值时,判定该时段内燃气机组碳排放监测数据不合理。
8.根据权利要求7所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,其特征在于,所述异常检测模块通过式3及式4将燃气机组碳排放浓度实时监测数据转化为瞬时碳排放量数据单位为kg/s;
其中,式3:
式4:
式3中,是瞬时标干烟气量,单位为Nm3/s;是排口烟气CO2浓度,单位为%;是将浓度从百分比浓度转换成百万分比浓度,44/22.4是二氧化碳体积浓度和质量浓度的转换系数,10-6是毫克到千克的转换系数;
式4中,A是排口截面积,单位为m2;Vgas、Pgas、Tgas、Xgas分别是排口烟气流速、压力、温度、湿度,单位依次为m/s、Pa、℃、%;
所述异常检测模块通过式5计算燃气机组进气量与二氧化碳排放量的相关系数;
其中,式5:
式5中,变量x是燃气机组进气量,变量y是二氧化碳排放量,分别是变量x、变量y的算术平均值,xi、yi分别是变量x、变量y在某个时刻的监测值,n是一段时间内监测数据样本集中经数据预处理后的有效数据记录数。
9.根据权利要求8所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,其特征在于,所述异常检测模块还包括:二氧化碳排放浓度真伪检验单元,用于计算火电机组排放烟气中CO2浓度与氧量之间的相关系数,并通过火电机组排放烟气中CO2浓度与氧量之间的相关系数来判断火电机组二氧化碳排放浓度数据的真伪。
10.根据权利要求9所述的一种火电机组碳排放在线监测管理***,其特征在于,所述主站还包括:统计分析模块;所述统计分析模块包括:
日月季排放量统计单元,用于以火电机组小时二氧化碳排放量为基础,经过式6求和运算得到日、月、季各时段的二氧化碳排放量统计值;
年度排放量统计单元,用于以火电机组季度二氧化碳排放量为基础,经过式7求和运算得到年度的二氧化碳排放量统计值;
其中,式6:
式7:
式6中,是该时段的机组CO2排放量,是该时段中某个小时的机组CO2排放量,k是该时段内的小时数,i是小时下标;
式7中,是机组年度CO2排放量,是该年度中某个季度的机组CO2排放量,i是季度下标。
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