[发明专利]富氧燃烧漏风监测方法以及系统

说明书

技术领域

本发明涉及监测控制领域，具体地，涉及一种富氧燃烧漏风监测方法以及系统。

背景技术

在现有的二氧化碳捕集与封存(CarbondioxideCaptureandSequestration,CCS)技术中，富氧燃烧碳捕集技术在投资成本、运行成本、CO₂减排成本、大型化、兼容度等方面都具有优越性，被认为是一种具有发展潜力的碳减排技术。

对于富氧燃烧技术，存在漏风的问题。锅炉设备系统漏风量增大会明显增加锅炉排烟损失和引风机电耗，从而降低机组的经济性。研究表明，在富氧燃烧电厂中，漏风每增加1％，电厂总效率降低0.2％。另外，系统漏风量的增大还会导致烟气中二氧化碳的浓度降低，最终使二氧化碳浓度达不到埋存和利用的要求。这是因为，当锅炉设备系统中存在漏风时，由于富氧燃烧采用循环燃烧的方式，漏风导致烟气中N₂含量逐渐富集，如图1所示，长时间运行下烟气中N₂浓度越来越高，导致CO₂浓度达不到要求，这就失去了富氧燃烧技术的意义。

综上所述，现有技术在富氧燃烧过程中缺少对漏风的监测，不能及时控制漏风点，导致CO₂浓度达不到要求。

发明内容

针对现有技术中存在的在富氧燃烧过程中缺少对漏风的监测，不能及时控制漏风点等的问题，本发明提供了一种富氧燃烧漏风监测方法，该方法包括：采集锅炉设备系统中多个监测点的氧浓度测量值，所述多个监测点位于所述锅炉设备系统中的多个不同的设备的入口和出口处；以及根据多个氧浓度测量值计算所述锅炉设备系统中所述多个不同的设备的漏风率和/或锅炉设备系统的总漏风率。

相应地，本发明还提供了一种富氧燃烧漏风监测系统，该系统包括：气体浓度检测装置，用于采集锅炉设备系统中多个监测点的氧浓度测量值，所述多个监测点位于所述锅炉设备系统中的多个不同的设备的入口和出口处；以及控制装置，用于根据多个氧浓度测量值计算所述锅炉设备系统中所述多个不同的设备的漏风率和/或锅炉设备系统的总漏风率。

采用本发明提供的富氧燃烧漏风监测方法以及系统，通过采集锅炉设备系统中多个监测点的氧浓度测量值(其中所述多个监测点位于所述锅炉设备系统中的多个不同的设备的入口和出口处)，以及根据多个氧浓度测量值计算所述锅炉设备系统中所述多个不同的设备的漏风率和/或锅炉设备系统的总漏风率，从而对漏风进行监测，根据实时计算的不同的设备的漏风率和/或锅炉设备系统的总漏风率及时控制漏风点，实现CO₂的高浓度富集。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是26％氧分压富氧燃烧工况系统漏风对干烟气组分浓度影响的示意图；

图2是根据本发明的一种实施方式的示例富氧燃烧漏风监测系统的示意图；以及

图3是根据本发明的一种实施方式的示例富氧燃烧漏风监测方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是26％氧分压富氧燃烧工况系统漏风对干烟气组分浓度影响的示意图，如图1所示，在26％氧分压富氧燃烧工况(与空气气氛燃烧传热特性兼容)全系统漏风率需要控制在2.4％之内，才能获得富集二氧化碳(CO₂)80％浓度的烟气，由此可知，系统的漏风率的计算及监控是实现CO₂高浓度富集的关键。

为了实现上述目的，本发明提供了一种富氧燃烧漏风监测系统，该系统可以包括：气体浓度检测装置，该气体浓度检测装置用于采集锅炉设备系统中多个监测点的氧浓度测量值，其可以是任何适当地能够采集氧浓度的装置，例如四方便携式红外烟气分析仪等。之后，气体浓度检测装置可以将其采集到的数据发送给(通过电连接或无线传输)控制装置。之后，控制装置用于根据多个氧浓度测量值计算所述锅炉设备系统中所述多个不同的设备的漏风率和/或锅炉设备系统的总漏风率，从而实现在富氧燃烧过程中对漏风的监测。