燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明属于碳排放在线监测技术领域，具体地说是一种燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法、系统、设备及介质。

背景技术

质量平衡法是常用的碳排放核算方法之一，基本原理是以燃煤碳元素为测算对象，将总输入碳量，扣除未被氧化燃烧的碳量，得到随烟气排放的碳量并换算为二氧化碳排放量。质量平衡法适用于某一周期的碳排放核算，也适用于实时运行工况下的碳排放在线监测。

质量平衡法需测算飞灰和炉渣(灰渣)的固碳量，其中涉及到电厂生产过程中灰渣量的测量，对电厂基础数据记录的要求较高，而实际的基础数据记录往往无法满足要求。多数电厂采用卡车搬运方式对灰渣进行定期清理和称重，对灰渣量的数据记录比较简单。与其他早已实现秒级在线监测的生产运行数据相比，灰渣量数据记录的频率、颗粒度、准确度等方面均存在较大差距，导致灰渣固碳量无法即时测算，也导致了碳氧化率无法跟随运行工况在线监测。为此，国家现行采用的《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施》(2022年修订版)统一规定，燃煤碳氧化率取固定值99％。若能克服现实中灰渣量粗放计量问题，实现灰渣固碳量在线准确测算，即可采用动态碳氧化率核算碳排放，有助于提高燃煤碳排放核算或在线监测的准确性。

综上，实现灰渣固碳量在线准确测算，对提高碳排放在线监测的准确性具有重要意义，是碳排放在线监测领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种灰渣固碳量在线测算方法，其应用电厂生产运行数据，在线测算动态燃煤灰分，基于动态燃煤灰分进一步测算实时灰渣固碳量，以实现灰渣固碳量在线动态监测，提高碳氧化率和碳排放在线监测的准确性。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：一种燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法，其包括步骤：

1)在线监测脱硫塔进口原烟气湿度、脱硫塔进口原烟气标况干态流量、总风量、总煤量，按下式在线计算燃煤灰分：

式中，A

2)在线监测除尘器进口粉尘浓度、省煤器出口飞灰含碳量、脱硫塔进口原烟气氧量和空气预热器出口烟气氧量，按下式在线计算飞灰固碳量：

式中，G

3)按下式在线计算炉渣固碳量：

G

式中，G

进一步地，所述的脱硫塔进口原烟气湿度和脱硫塔进口原烟气标况干态流量由脱硫塔进口处的烟气连续排放监测系统在线获取。

进一步地，所述的脱硫塔进口原烟气湿度和脱硫塔进口原烟气标况干态流量由电厂生产信息监控系统在线获取。

进一步地，所述的总风量、总煤量、除尘器进口粉尘浓度、省煤器出口飞灰含碳量、脱硫塔进口原烟气氧量和空气预热器出口烟气氧量由电厂生产信息监控系统在线获取。

本发明方法所需数据均可通过电厂生产信息监控系统在线获取，不再需要通过人工称重方法获取灰渣量，大幅提高了数据的即时性，实现了灰渣固碳量在线动态监测，有助于提高碳氧化率和燃煤碳排放在线监测的准确性。

本发明的目的之二在于提供一种燃煤机组灰渣固碳量在线测算系统，以实现上述燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法，其采用的技术方案包括：

燃煤灰分计算单元：在线监测脱硫塔进口原烟气湿度、脱硫塔进口原烟气标况干态流量、总风量、总煤量，按下式在线计算燃煤灰分：

式中，A

飞灰固碳量计算单元：在线监测除尘器进口粉尘浓度、省煤器出口飞灰含碳量、脱硫塔进口原烟气氧量和空气预热器出口烟气氧量，按下式在线计算飞灰固碳量：

式中，G

炉渣固碳量计算单元：按下式在线计算炉渣固碳量：

G

式中，G

本发明的目的之三在于提供一种电子设备，其采用的技术方案为：包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法。

本发明的目的之四在于提供一种计算机可读存储介质，其采用的技术方案为：其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法。

本发明的一种燃煤机组灰渣固碳量在线测算系统、电子设备、计算机可读存储介质，用于执行本发明的一种燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法，当然也具有上述有益效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为本发明燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法的流程图；

图2为本发明燃煤机组灰渣固碳量在线测算系统的结构框图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

本实施例提供一种燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法，如图1所示，其步骤如下：

在线监测脱硫塔进口原烟气湿度、脱硫塔进口原烟气标况干态流量、总风量、总煤量，按下式在线计算燃煤灰分：

式中，A

在线监测除尘器进口粉尘浓度、省煤器出口飞灰含碳量、脱硫塔进口原烟气氧量、空气预热器出口烟气氧量，按下式在线计算飞灰固碳量：

式中，G

按下式在线计算炉渣固碳量：

G

式中，G

具体地，脱硫塔进口原烟气湿度、脱硫塔进口原烟气标况干态流量可由脱硫塔进口处的烟气连续排放监测系统在线获取，也可由电厂生产信息监控系统在线获取。

具体地，总风量、总煤量、除尘器进口粉尘浓度、省煤器出口飞灰含碳量、脱硫塔进口原烟气氧量、空气预热器出口烟气氧量可由电厂生产信息监控系统在线获取。

应用例

2022年11月29日23:30-23:55，某额定容量为660MW的亚临界燃煤机组正常运行，机组负荷从626.13MW降至559.68MW。在机组降负荷过程中，通过电厂生产信息监控系统在线获取机组负荷、脱硫塔进口原烟气湿度、脱硫塔进口原烟气标况干态流量、总风量、总煤量、除尘器进口粉尘浓度、省煤器出口飞灰含碳量、脱硫塔进口原烟气氧量、空气预热器出口烟气氧量，每5分钟采集一次上述运行参数，数值如表1所示。

表1通过电厂生产信息监控系统在线采集的运行参数

应用本发明方法，不需化验燃煤灰分，也不需人工称重灰渣量，可在线测算得到燃煤灰分、飞灰固碳量和炉渣固碳量的即时值，结果见表2。

从表2中可见，燃煤灰分、飞灰固碳量、炉渣固碳量随机组负荷变化而变化，达到了在线动态监测的效果。

实施例2

本实施例提供一种燃煤机组灰渣固碳量在线测算系统，如图2所示，其由燃煤灰分计算单元、飞灰固碳量计算单元和炉渣固碳量计算单元组成。

燃煤灰分计算单元：在线监测脱硫塔进口原烟气湿度、脱硫塔进口原烟气标况干态流量、总风量、总煤量，按下式在线计算燃煤灰分：

式中，A

飞灰固碳量计算单元：在线监测除尘器进口粉尘浓度、省煤器出口飞灰含碳量、脱硫塔进口原烟气氧量和空气预热器出口烟气氧量，按下式在线计算飞灰固碳量：

式中，G

炉渣固碳量计算单元：按下式在线计算炉渣固碳量：

G

式中，G

所述的脱硫塔进口原烟气湿度和脱硫塔进口原烟气标况干态流量可由脱硫塔进口处的烟气连续排放监测系统在线获取，也可由电厂生产信息监控系统在线获取。

所述的总风量、总煤量、除尘器进口粉尘浓度、省煤器出口飞灰含碳量、脱硫塔进口原烟气氧量和空气预热器出口烟气氧量由电厂生产信息监控系统在线获取。

实施例3

本实施例提供一种电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述的燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法。

实施例4

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述的燃煤机组灰渣固碳量在线测算方法。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。