一种燃煤电厂碳排放连续监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种针对燃煤电厂碳排放量的连续监测系统。
【背景技术】
[0002]国际上现有的碳排放量计算方法可分为两大类:一类是从燃料投入出发，根据理论计算来计算C02排放；另一类是直接通过计量设施或监测手段监测烟气排放量和二氧化碳浓度。
[0003]燃料投入法可充分考虑燃烧条件、燃烧设备和燃料状态等影响二氧化碳排放的实际因素，使得计算结果更具有说服力，因此釆用燃料投入法计算燃煤电厂二氧化碳排放量计算问题成为目前国际上研宄的重点。
[0004]直接监测法通常采用CEMS烟气监测仪，这类设备主要是二氧化碳浓度的监测设备，但是这些设备只是针对烟气中某个位置的二氧化碳浓度进行监测，不具有代表性，与真实的碳排放量数据相比，还缺乏一定精度。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题，就是提供一种基于直接监测法、具有一定精度的燃煤电厂碳排放连续监测系统。
[0006]解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
[0007]一种燃煤电厂碳排放量连续监测系统，其特征在于:所述系统包括取样装置、烟气监测装置、数据分析装置、无线发送装置、显示屏和过电流保护装置；
[0008]所述的取样装置分为四组，每组包括取样枪、靠背管和热电偶，所述的取样枪和靠背管上设有电控阀门；所述的取样装置均匀分布于所述燃煤电厂烟道的同一截面的周边上;
[0009]所述的烟气监测装置包括用管道依次连接的抽气泵、除湿器、除尘器、流量监测器、温度监测器、C02/02浓度监测器和压力监测器；所述的抽气泵接所述的取样枪，所述的温度监测器与所述的热电偶相连，所述的靠背管与所述的压力监测器相连；
[0010]所述的数据分析装置包括相互连接的计算器和数据存储器，所述的数据存储器通过和USB接口外接所述的流量监测器、温度监测器、C02/02浓度监测器和压力监测器；
[0011]所述的监测控制器通过控制线与所述取样装置的电动阀门和抽气泵分别连接；
[0012]所述的监测控制器控制取样装置的电动阀门，使取样枪依次从各个测点取样监测，当开始监测某个测点时，关闭其他测点处的阀门；当在监测出的数据中，前后十次测得的碳排放浓度数据中的最大值与最小值之差小于0.001mg/L，即:Cmax—Cmin = 0.001mg/L时，控制抽气泵停止工作15min ；
[0013]所述的无线发送装置包括无线控制器和信号线，所述的无线控制器连接所述的数据存储器并将数据信号转化为电信号，通过信号线发送。
[0014]所述的过电流保护装置设在系统的供电电路上，当设备电流过大时，瞬间切断电源，保护设备不被烧坏。
[0015]所述的所有装置集成在一个箱体内。
[0016]本发明的有益效果:
[0017]本发明通过烟气除湿器和除尘器进行烟气预处理之后，净化的烟气进行烟气流量、C02/02浓度、温度、动压等数据的测定与分析，能够有效的测定电厂的碳排放量；同时一个装置可以进行多点实时监测，避免了同一截面一个测点的单一性，提高了数据的可信度和精度；采用监测控制器控制监测时间，达到节能环保的作用，同时延长了设备使用寿命；系统还采用了无线发送装置，方便了数据的收集整理。
[0018]本发明采用多布点的方法，监测烟道截面上不同位置的碳排放量，得到碳排放量随时间的动态变化，以便于掌握企业的碳排放数据，为碳交易和碳排放配额的进行提供依据。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和具体实例对本发明作进一步的详细说明:
[0020]图1为本发明的布置方式及工作流程图。
[0021]附图标记说明:la、lb、lc、ld-取样装置的四个测点；2_信号线。
【具体实施方式】
[0022]本发明的针对燃煤电厂碳排放的连续监测系统实施例，包括取样装置、烟气监测装置、数据分析装置、无线发送装置、显示屏和过电流保护装置。
[0023]所述的取样装置分为四组，每组都包括有取样枪、靠背管和热电偶，所述的取样枪和靠背管上设有电控阀门，当需要测定某测点C02浓度时，有控制装置开启该点处的阀门，所述的取样装置均匀分布于所述燃煤电厂烟道的同一截面的周边上；
[0024]所述的烟气监测装置包括用管道依次连接的抽气泵、除湿器、除尘器、流量监测器、温度监测器、C02/02浓度监测器和压力监测器；所述的抽气泵接所述的取样枪，在抽气泵的作用下，从取样枪中抽取烟气进入除湿器和除尘器进行烟气净化处理，处理后的净烟气经过流量监测器，测得烟气流量，然后烟气进入C02/02浓度监测器，测得烟气中C02/02浓度；所述的温度监测器与所述的热电偶相连，测定烟气温度；所述的靠背管与所述的压力监测器相连，测定测点处烟气动压；
[0025]所述的数据分析装置包括相互连接的计算器和数据存储器，所述的数据存储器通过和USB接口外接所述的流量监测器、温度监测器、C02/02浓度监测器和压力监测器；
[0026]该装置将所测得数据存储在数据存储器中，并运用计算器进行数据整合，得到四个测点的碳排放浓度平均值，进而求得燃煤电厂的碳排放量，也存储在数据存储器中，并将结果显示在所述的显示屏上；
[0027]所述的监测控制器通过控制线与所述取样装置出口电动阀门、各抽气泵分别连接;
[0028]控制抽气泵的启停状态，正常情况下，监测控制器控制取样装置出口的电动阀门，使取样枪依次从各个测点取样监测；在监测出的数据中，当前后十次测得的碳排放浓度数据中的最大值与最小值之差小于0.001mg/L,即:Cmax—Cmin = 0.001mg/L时，通过监测控制器控制抽气泵停止工作15min，以达到节能环保的作用，同时可以延长设备使用寿命。
[0029]所述的无线发送装置包括无线控制器和信号线，所述的无线控制器连接所述的数据存储器并将数据信号转化为电信号，通过信号线发送。
[0030]所述的过电流保护装置设在系统的供电电路上，当设备电流过大时，瞬间切断电源，保护设备不被烧坏。
[0031 ] 上述装置由数据线连接，采用厂用电供电方式。
[0032]设备应为全新产品，性能稳定，技术成熟，C02/02浓度监测器应为进口产品，取样枪和烟气预处理器可以为国产或进口。
[0033]取样枪工作温度为40°C — 120°C、湿度范围O — 95% R.H ；C02/02浓度监测器和烟气预处理装置工作温度为0°c — 45°C、湿度范围O — 95% R.H。
[0034]烟气经过除尘器、除湿器进行预处理后，烟气品质能够满足C02/02浓度监测器的要求，烟气预处理装置内部具有过电流、短路自动切除电源的功能。
[0035]烟气监测装置具备抽吸烟气的设备(泵等)，烟气流量能够满足C02/02浓度监测器的要求；保留的裕量能够弥补仪器长期使用后设备老化。
[0036]数据存储器具有数据存储功能，所有采集、测量的数据都能够自动记录，并可以通过USB存储器直接读取数据，数据能够用office软件直接读取，并转换为表格文件。
[0037]设备可以适应安装在燃煤电厂烟道中连续采样、测量，系统能够连续测量工业烟气及环境空气中C02/02浓度；能够暴漏在海边电厂大气环境中，长期工作，整个部件两年内不会发生锈蚀、开裂、破损等影响仪器运行的问题。
[0038]仪器应集成在一个箱体内，具备防雨功能，下雨天仪器可以正常工作，不发生短路等故障；不得采用放射性物质，使用寿命不受限制，对使用者安全。
[0039]本发明的工作流程:本发明采用实时连续的监测系统，依次对la、lb、lc、ld四个测点进行连续监测，当开始监测某个测点时，通过监测控制器，关闭其他测点处的阀门，开启本测点阀门，按照设定好的流量值，在泵的作用下抽吸烟气，烟气经过除湿、除尘两次预处理，净化后的烟气在烟气监测器中进行烟气分析，得到烟气流量、烟气温度、烟气压力和二氧化碳浓度等数据，将数据存储在数据存储器中，并采用数据分析装置中的计算器软件进行数据整合计算，得到四个测点的碳排放浓度平均值，进而求得燃煤电厂的碳排放量，也存储在数据存储器中，并将结果显示在显示屏上，然后通过无线控制器将数据信号转化为电信号，由信号线发送至个人计算机。
[0040]监测结果同时送往监测控制器，在监测出的数据中，当前后十次测得的碳排放浓度数据中的最大值与最小值之差小于0.001mg/L,即:Cmax—Cmin = 0.001mg/L时，通过监测控制器控制抽气泵停止工作15min，以达到节能环保的作用，同时可以延长设备使用寿命O
【主权项】
1.一种燃煤电厂碳排放量连续监测系统，其特征在于:所述系统包括取样装置、烟气监测装置、数据分析装置、无线发送装置、显示屏和过电流保护装置； 所述的取样装置分为四组，每组包括取样枪、靠背管和热电偶，所述的取样枪和靠背管上设有电控阀门；所述的取样装置均匀分布于所述燃煤电厂烟道的同一截面的周边上； 所述的烟气监测装置包括用管道依次连接的抽气泵、除湿器、除尘器、流量监测器、温度监测器和C02/02浓度监测器，以及压力监测器；所述的抽气泵接所述的取样枪，所述的温度监测器与所述的热电偶相连，所述的靠背管与所述的压力监测器相连； 所述的数据分析装置包括相互连接的计算器和数据存储器，所述的数据存储器通过和USB接口外接所述的流量监测器、温度监测器、C02/02浓度监测器和压力监测器； 所述的监测控制器通过控制线与所述取样装置的电动阀门和抽气泵分别连接； 所述的监测控制器控制取样装置的电动阀门，使取样枪依次从各个测点取样监测，当开始监测某个测点时，关闭其它测点处的阀门；当在监测出的数据中，前后十次测得的碳排放浓度数据中的最大值与最小值之差小于0.0Olmg/L,即:Cmax—Cmin = 0.001mg/L时，控制抽气泵停止工作15min ； 所述的无线发送装置包括无线控制器和信号线，所述的无线控制器连接所述的数据存储器并将数据信号转化为电信号，通过信号线发送。
2.根据权利要求1所述的燃煤电厂碳排放量连续监测系统，其特征在于:所述的过电流保护装置设在系统的供电电路上。
3.根据权利要求2所述的燃煤电厂碳排放量连续监测系统，其特征在于:所述的所有装置集成在一个箱体内。
【专利摘要】一种燃煤电厂碳排放量连续监测系统，包括取样装置、烟气监测装置、数据分析装置、无线发送装置、显示屏和过电流保护装置；取样装置分为四组，每组包括取样枪、靠背管和热电偶，取样枪和靠背管上设有电控阀门；取样装置均匀分布于燃煤电厂烟道的同一截面的周边上；烟气监测装置包括用管道依次连接的抽气泵、除湿器、除尘器、流量监测器、温度监测器、CO2/O2浓度监测器和压力监测器；抽气泵接取样枪、温度监测器与热电偶相连，靠背管与压力监测器相连。本发明将烟气经除湿除尘干燥净化后进行监测，通过烟气流量和烟气中CO2浓度值得碳排放量，具有连续监测功能，同时通过监测控制器控制抽气泵的启停节能环保，可大范围布点监测，监测可靠并达到一定精度。
【IPC分类】G01D21-02, G01F1-00
【公开号】CN104819748
【申请号】CN201510179050
【发明人】殷立宝, 赵航, 徐齐胜
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月15日