[发明专利]一种燃煤机组碳排放量实时监测和管控系统

说明书

本发明涉及一种燃煤机组碳排放量实时监测和管控系统，包括监测系统及管控系统；所述监测系统包括安装于空预器尾部烟道的飞灰含碳量在线监测装置、安装于磨煤机入口的燃料计量装置、安装于捞渣机处的炉渣含碳量监测装置，以及设于实验室中的煤元素分析仪；所述监测系统用于实时获取收到基含碳量、飞灰、炉渣含碳量数据及变化曲线，基于物料守恒的碳核算方法通过下式实时计算出机组的供电碳排放强度，并提供飞灰、炉渣含碳量超标报警和碳排放强度偏离设计预警。本发明能够弥补现有燃煤机组碳排放核算法的不足，实现碳排放计量的连续监测、时效性和精准性，为碳排放管控提供指导和优化建议。

技术领域

本发明属于碳排放监测及管理技术领域，尤其涉及一种燃煤机组碳排放量实时监测和管控系统。

背景技术

随着我国双碳目标的提出，煤电作为我国现阶段的主导能源，成为了我国碳交易市场和碳税政策的首批重点实施对象，碳排放量的准确核查是关键与前提。目前，燃煤机组碳排放核算依据为《温室气体排放核算与报告要求第1部分：发电企业》(GB/T 32151.1-2015)、《中国发电企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》和《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)》。但上述方法都是将燃煤机组的碳排放过程简化，且数据多为宏观层面估算和默认缺省值，并未考虑和评价锅炉实际燃用煤质、机组运行状态对碳排放的影响，导致碳排放量估算误差较大，不利于指导碳减排工作。

在碳核查指南中，燃煤机组的碳排放量取决于燃煤量、收到基碳元素含量和碳氧化率这三个关键因素，其中燃煤量的计量一般由皮带秤在线测量，收到基碳元素含量由实验室化验，碳氧化率则采用缺省值99％。由于不同煤种的碳氧化率不同且未考虑机组运行状态，关键指标缺乏实时监测，碳核查过程为事后评价上一年碳排放强度，不能为煤电企业的碳排放管控提供及时性评价和优化建议。因此有必要建立一种科学、合理和准确的碳排放实时监测和评价方法，通过合理的配煤掺烧和机组运行优化来实现碳减排。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃煤机组碳排放量实时监测和管控系统，以弥补现有燃煤机组碳排放核算法的不足，实现碳排放计量的连续监测、时效性和精准性，为碳排放管控提供指导和优化建议。

本发明提供了一种燃煤机组碳排放量实时监测和管控系统，包括监测系统及管控系统；

所述监测系统包括安装于空预器尾部烟道的飞灰含碳量在线监测装置、安装于磨煤机入口的燃料计量装置、安装于捞渣机处的炉渣含碳量监测装置，以及设于实验室中的煤元素分析仪；

所述监测系统用于实时获取收到基含碳量、飞灰、炉渣含碳量数据及变化曲线，基于物料守恒的碳核算方法通过下式实时计算出机组的供电碳排放强度，并提供飞灰、炉渣含碳量超标报警和碳排放强度偏离设计预警；

式中：

E_g—供电碳排放强度，t CO₂/MW·h；

FC_i—第i种化石燃料的消耗量，t；

C_ar,i—第i种化石燃料的收到基元素碳含量，％；

OF_i—第i种燃料的氧化率，％；

G_n—n号机组的发电量，MW·h；

所述管控系统包括综合评价模型，所述综合评价模型如下：

P_评价＝A₁×E_g+A₂×C+A₃×ω

式中：

A₁、A₂、A₃为指标权重；C为度电成本；