[发明专利]一种火电厂度电碳排放强度在线监测系统及计算分析方法

说明书

本发明公开了一种火电厂度电碳排放强度在线监测系统及计算分析方法，包括：烟气测定装置(5)实时监测火电厂排放温室气体浓度及流量，传输至综合碳排放量监测模块(20)；火电厂发电量计量电表实时监测火电厂发电机组的实时发电量，传输至综合碳排放量监测模块(20)；综合碳排放量监测模块(20)根据监测的CO₂浓度和锅炉烟气总流量，计算出锅炉烟气的实时烟气碳排放总量，然后除以火电厂发电机组的实时发电量，即得到实时的火电厂度电碳排放强度。本发明的火电厂度电碳排放强度在线监测系统实现了火电厂碳排放强度的精确实时在线监控，从而为碳交易和火力发电企业的碳排放量监控提供准确的数据支持。

技术领域

本发明涉及温室气体在线监测技术领域，更具体地，涉及一种火电厂度 电碳排放强度在线监测系统及计算分析方法。

背景技术

我国提出要建立健全用能权、用水权、排污权、碳排放权初始分配制度； 加快电力市场建设，培育电力辅助服务市场，建立可再生能源配额制及绿色 电力证书交易制度；开展用能权交易试点，推动建设全国统一的碳排放交易 市场。

2016年11月4日《巴黎协定》正式生效。我国明确提出大型发电集团 单位供电二氧化碳排放控制在550克二氧化碳/千瓦时以内。未来相信国家 也会出台针对化工、钢铁、水泥等其他高耗能企业的二氧化碳排放指标要求， 未来火电机组或高耗能企业如果想保持生产规模，就需要通过购买非水可再 生能源“绿证”或碳排放交易权的碳排放指标来完成发电或生产配额考核指 标，最终共同实现2020年我国非化石能源占一次能源消费比重达到15％的宏 观目标。

在这样的背景下，每个化石能源火电厂锅炉烟气中的温室气体排放量及 折算CO₂排放量的在线监测就变的越来越重要，大部分火电厂及高耗能锅炉 的CO₂排放量目前是没有在线监测手段的，很多火电厂或燃煤锅炉都是通过 煤耗量间接利用碳平衡法或排放因子法计算得出的CO₂排放量，这样是无法 作为核准化石能源大型锅炉实际碳排放量的。只有建立像现有的NoX和SO₂的排放量在线监测平台，才能够真正建立类似现有排污权交易一样的CO₂排 放权或绿色证书交易体系，最终实现中国政府在巴黎协定中承诺的减排目标。

联合国规定了七种人为温室气体:二氧化碳,甲烷,氧化亚氮,氢氟碳 化物,全氟碳化物,六氟化碳,三氟化氮。其中六氟化硫(SF₆)的效应最大, 是CO₂的23900倍,甲烷是CO₂的25倍(根据IPCC公布的2007年的GWP 数值)。在化石能源锅炉燃烧过程和脱硫脱硝过程中，会大量产生烟气中 主要的三种温室气体为CO₂、CH₄和N₂O，另外产生微量的氟化物等温室气 体，因为其影响因子是CO₂最高上万倍，因此，对他们在烟气中的含量检 测也十分重要。

专利CN102053164公开了一种微量气体自动采集和分析系统及其方法， 包括中心控制计算机、工业控制模块组、采样部和气体采集分析部，能够采 集环境气象参数和计算微量气体浓度数据，但未实现火电厂度电碳排放强度 的计算。

发明内容

本发明通过在火电厂电站锅炉排烟系统中安装温室气体排放监测系统， 对烟气中的主要的温室气体CO₂、CH₄和N₂O等气体进行在线监测，并对微量 的氢氟碳化物,全氟碳化物,六氟化碳,三氟化氮等另外四种含氟化物的温室 气体也进行在线监测，然后再通过折算CO₂模块计算出一个综合CO₂排放量， 从而最终实现实时精确在线监测锅炉烟气的综合CO₂排放量，从而为高耗能 企业的碳排放量监控和未来碳排放权交易打下基础，也为未来国内环保部门 监测化石能源锅炉的碳排放量提供监测手段。对于发电厂来说，发电厂度电碳为发电厂碳排放量与发电厂上网电量的比值。