[发明专利]一种碳排放在线检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测系统及检测方法，尤其涉及一种碳排放在线检测系统及检测方法，属于发电技术领域。

背景技术

工业革命以来的人类活动，尤其是发达国家在工业化进程中排放了大量温室气体，引发并加剧了全球气候变暖等极端气候和天气异常现象，给人类的生存和发展带来了严重的挑战。目前全球经济增长导致化石能源需求快速增长，随之而来的是温室气体大量排放，尤其是CO₂，温室效应的加剧必然引发全球变暖，极大地影响了人类的生存和发展。有效控制温室气体排放，应对全球气候变化已刻不容缓。

《巴黎协定》各缔约方明确2023年起每5年盘点一次全球温室气体减排进展，定期总结协定的执行情况，对碳排放数据的准确性和透明度提出了很高的要求。2017年全国碳排放权交易市场即将启动，碳排放数据作为全国碳排放权交易的基础，其准确性直接影响企业碳排放权市场获益及社会形象。2015年12月，国家出台了《温室气体排放核算和报告要求第1部分：发电企业》等11项温室气体排放相关国家标准，核算方法为“排放因子法”，然而排放因子的准确性获得具有一定的难度。一方面目前的核算方法没有考虑到CO、VOC等含碳物质的影响，影响了碳氧化率的计算精度；另一方面目前电厂多存在煤种掺烧情况，难以通过缺省值准确计算碳排放量，而企业实测入炉燃料的元素碳含量时，制取的月度缩分煤样是否具有代表性、样品碳元素含量是否准确等因素对碳排放数据的准确性也产生较大影响，碳排放计量方法有待进一步完善。

电厂发电设备大而且价格高，不易进行探索研究碳排放在线检测技术，所以在实验室中研发碳排放在线检测技术，特别是在复杂环境下碳排放在线检测技术具有重要意义，但是现有技术中并没有在实验室中模拟电厂烟气，并对其进行检测的技术。

发明内容

本发明为解决的技术问题，提供一种结构设计合理、操作便捷、易于检测的碳排放在线检测系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种碳排放在线检测系统，包括混合气体的配气系统、检测系统、冷却系统和尾气处理系统；所述配气系统将混合后的烟气供入所述检测系统，所述冷却系统位于所述检测系统与所述尾气处理系统之间，所述冷却系统将检测系统检测后的烟气冷却后排入所述尾气处理系统。

一种碳排放在线检测方法：

步骤一：在配气系统中进行气体混合产生烟气，用以模拟发电过程中的烟气，并将烟气输送到检测系统；

步骤二：检测系统检测烟气中的成分及含量，并将烟气输送到冷却系统；

步骤三：冷却系统将烟气冷却，并将烟气输送到尾气处理系统；

步骤四：尾气处理系统将烟气中的有害气体进行吸收处理，并将处理后的烟气排放到大气中。

本发明在实验室通过将气体混合来模拟电厂烟气，并对混合气体进行检测，模拟电厂烟气的在线检测，操作简便，研发成本低的优点，将研发成果放大到电厂实际生产中，实现电厂烟气的在线检测，有效地降低电厂排放的烟气对大气的影响。

优选的，所述配气系统包括气体管路、混气罐、气体加热器、蒸汽发生器、给灰机和混合器；所述气体管路连通混气罐，所述混气罐通过管道与混合器连通，所述管道上设置有气体加热器，所述气体加热器位于所述混合器与所述混气罐之间，所述给灰机、蒸汽发生器均与所述混合器连通。该设计通过气体管路导入多种气体，给灰机导入灰，蒸汽发生器导入蒸汽，气体、灰和蒸汽在混合器内混合，模拟电厂生产中排放的烟气。

优选的，所述气体管路上设置有显示和控制气体流量的气体质量流量计。该设计通过控制气体流量来控制混合气体的状态，更好的模拟电厂生产中排放的烟气。

优选的，所述气体管路有7条，分别为N₂管路、O₂管路、CO₂管路、CO管路、SO₂管路、NO₂管路和NO管路；该7条气体管路并联连接，每条气体管路上分别设置有气体质量流量计。该设计可同时向混气罐内输入气体，方便操作，节省实验时间。

优选的，所述配气系统还包括水箱，在所述水箱与所述蒸汽发生器之间设置有将水箱内的液体供入蒸汽发生器的计量泵。该设计能更好的控制蒸汽的产生量。

优选的，所述配气系统还包括温控器，所述气体加热器由温控器控制工作，所述温控器包括显示气体温度参数的显示器。该设计能更好的控制气体加热的温度。

优选的，所述蒸汽发生器设置于所述给灰机和混合器之间。该设计有助于减少灰在管道内壁上的附着，既减少管道清洗频次，保护管道，又能减少灰的用量。