基于全生命周期的干式电除尘器碳足迹核算系统及方法与流程

基于全生命周期的干式电除尘器碳足迹核算系统及方法
【技术领域】
1.本发明涉及除尘设备的技术领域，特别是基于全生命周期的干式电除尘器碳足迹核算系统及方法。


背景技术：

2.目前国内外燃煤电厂烟气颗粒物治理设备的主流设备为干式电除尘器，干式电除尘器是将从烟气中除下来的灰以干态排出的除尘器，其通过电极释放高强度的电场，在电场力的作用，荷点粉尘被阴极和阳极装置收集，其阳极板采用了平行悬挂的金属极板，而阴极依据项目实际状况可采用顶挂式或许侧挂式。
3.传统干式电除尘器仅能监测污染物排放及运行参数，无法监测表征co2排放量，而且对设备全生命周期评价缺失，不利于减污用能设备的节能降碳，现提出一种基于全生命周期的干式电除尘器碳足迹核算系统及方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种基于全生命周期的干式电除尘器碳足迹核算系统及方法，能够监测干式电除尘器全生命周期co2排放量。
5.为实现上述目的，本发明提出了一种基于全生命周期的干式电除尘器碳足迹核算系统，包括干式电除尘器、数据监测单元、数据传输单元、数据处理显示单元，所述数据监测单元用于监测干式电除尘器全生命周期的能耗、物耗数据，所述数据监测单元包括在线监测单元和数据库，所述在线监测单元用于监测干式电除尘器运行阶段的能耗数据，所述数据库用于存储各阶段的行业数据，包括原材料及能源开采生产阶段、运输阶段、加工制造合成安装阶段、副产品再利用阶段的行业数据，所述数据监测单元通过数据传输单元与数据处理显示单元通信连接，所述数据处理显示单元包括处理器、与处理器通信连接的显示器，所述处理器用于接收数据监测单元监测的数据，并换算成co2消耗数据，所述显示器用于将处理器换算出的co2消耗数据向外显示。
6.作为优选，所述数据库为开源数据库。
7.作为优选，所述处理器内预设有控制逻辑和计算函数，用于将数据监测单元监测的数据换算成co2消耗数据。
8.作为优选，所述数据处理显示单元还包括与处理器通信连接的控制器和操作输入装置，所述控制器用于调控干式电除尘器运行阶段的运行模式及参数，以改变co2耗量，所述操作输入装置用于人工输入干式电除尘器运行阶段的运行模式及参数。
9.作为优选，所述干式电除尘器包括阴极系统、阳极系统、高压供电装置、低压供电装置、振打系统、输灰系统、灰斗保温系统。
10.作为优选，所述在线监测单元包括用于监测高压供电装置电耗的电能表，用于监测干式电除尘器阻力的压力计，用于监测低压供电装置电耗的电能表。
11.作为优选，所述数据传输单元包括传输导线、无线网络，所述处理器通过传输导线
分别与数据监测单元、显示器通信连接，所述传输导线用于将数据监测单元监测的数据输送至处理器，以及将处理器换算的数据输送至显示器，所述无线网络用于将处理器换算的数据实时传送至移动端。
12.本发明还提出了一种基于全生命周期的干式电除尘器碳足迹核算系统的核算方法，该方法采用如下换算函数计算干式电除尘器全生命周期的co2消耗：
13.f
全
＝a(f
a1
+f
a2
+f
a3
+
…
)+b(f
b1
+f
b2
+f
a3
+
…
)+c(f
c1
+f
c2
+f
c3
+
…
)+
14.d(f
d1
+f
d2
+f
d3
+
…
)+e(f
e1
+f
e2
+f
e3
+
…
)
15.其中，f
全
为全生命周期的co2消耗量，a～e分别为原材料及能源开采生产阶段、运输阶段、加工制造合成安装阶段、设备运行阶段、副产品再利用阶段换算系数，(f
a1
+f
a2
+f
a3
+
…
)、(f
b1
+f
b2
+f
a3
+
…
)、(f
c1
+f
c2
+f
c3
+
…
)、(f
d1
+f
d2
+f
d3
+
…
)、(f
e1
+f
e2
+f
e3
+
…
)分别表示原材料及能源开采生产阶段、运输阶段、加工制造合成安装阶段、设备运行阶段、副产品再利用阶段的相关数据，包括直接排放、间接用能、间接物耗数据等。
16.作为优选，采用如下换算函数计算干式电除尘器运行阶段的co2消耗：
17.f＝e
耗
tpe(eh+e
l
+e
p
)/pc18.其中，f为干式电除尘器运行阶段的co2消耗量；e
耗
为煤耗换算系数；t为运行时间；pe、pc分别为电价、煤价；eh、e
l
、e
p
分别为高压电耗、低压电耗和阻力电耗{请补充f的含义}，阻力电耗e
p
的计算公式如下：
[0019][0020]
其中，q为干式电除尘器入口烟气量，p为干式电除尘器阻力。
[0021]
本发明的有益效果：本发明通过数据监测单元监测干式电除尘器从原材料到成品使用期限结束后的资源化利用全生命周期的能耗、物耗数据，通过数据处理显示单元中预设的控制逻辑和计算函数换算成co2消耗，最终通过显示器向外显示。且用于计算co2的数据不仅包括化石燃料燃烧的直接co2排放，还包括间接用能排放、物耗换算排放；其中，化石燃料燃烧的直接co2排放、间接用能排放需要依靠数据库计算)。各阶段的数据库均为开源数据库，可通过已有平台不断充实完善数据库、模型及算法，还可以通过数据清洗技术及监测验算技术不断提高数据质量。
[0022]
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
[0023]
图1是本发明基于全生命周期的干式电除尘器碳足迹核算系统的框图；
[0024]
图2是本发明实施例1的示意图；
[0025]
图3是不同煤种所对应的煤耗换算系数，其中，标准煤二氧化碳排放系数对应的值为不同煤种的煤耗换算系数e
耗
。
【具体实施方式】
[0026]
参阅图1和图2，本发明提出了一种基于全生命周期的干式电除尘器碳足迹核算系统，包括干式电除尘器1、数据监测单元2、数据传输单元3、数据处理显示单元4，所述数据监测单元2用于监测干式电除尘器1全生命周期的能耗、物耗数据，所述数据监测单元2包括在
线监测单元21和数据库22，所述在线监测单元21用于监测干式电除尘器1运行阶段的能耗数据，所述数据库22用于存储各阶段的行业数据，包括原材料及能源开采生产阶段、运输阶段、加工制造合成安装阶段、副产品再利用阶段的行业数据，包括直接化石燃料燃烧数据、间接用能数据和间接物耗数据，所述数据监测单元2通过数据传输单元3与数据处理显示单元4通信连接，所述数据处理显示单元4包括处理器、与处理器通信连接的显示器，所述处理器用于接收数据监测单元2监测的数据，并换算成co2消耗数据，所述显示器用于将处理器换算出的co2消耗数据向外显示。
[0027]
进一步地，所述数据库22为开源数据库，所述数据库22数据来源的优先等级原则：现场获取＞文献＞经验数据；数据类型：监测数据＞换算数据＞估算数据；数据时间：实时获取＞1年内有效数据＞5年内有效数据。
[0028]
进一步地，所述处理器内预设有控制逻辑和计算函数，用于将数据监测单元2监测的数据换算成co2消耗数据。
[0029]
进一步地，所述数据处理显示单元4还包括与处理器通信连接的控制器和操作输入装置，所述控制器用于调控干式电除尘器1运行阶段的运行模式及参数，以改变co2耗量，所述控制器内设多种运行模式，包括最大出力模式、一般运行模式、节能降碳保效模式等，不同的模式对应不同的co2消耗量，运行人员既可以通过模式设定为自动运行，也可以切换手动调控。所述操作输入装置用于人工输入干式电除尘器1运行阶段的运行模式及参数，且手动输入方式具有特定账号和身份识别功能，对于初级操作人员，在输入各参数或模式时，会有界面自动提示功能。
[0030]
进一步地，所述干式电除尘器1包括进出口封头、阴极系统、阳极系统、高压供电装置、低压供电装置、振打系统、输灰系统、灰斗保温系统，其中，高压供电装置为阴极系统、阳极系统供电，低压供电装置为振打系统、输灰系统、灰斗保温系统供电。
[0031]
进一步地，所述在线监测单元21包括用于监测高压供电装置电耗的电能表，用于监测干式电除尘器1阻力的压力计，用于监测振打系统的振打电机、输灰系统的输灰泵、灰斗保温系统的电加热等低压供电装置电耗的电能表。
[0032]
进一步地，所述数据传输单元3包括传输导线、无线网络，所述处理器通过传输导线分别与数据监测单元2、显示器通信连接，所述传输导线用于将数据监测单元2监测的数据输送至处理器，以及将处理器换算的数据输送至显示器，所述无线网络用于将处理器换算的数据实时传送至手机等移动端。
[0033]
一种基于全生命周期的干式电除尘器碳足迹核算方法，该方法采用如下换算函数计算干式电除尘器1全生命周期的co2消耗：
[0034]f全
＝a(f
a1
+f
a2
+f
a3
+
…
)+b(f
b1
+f
b2
+f
a3
+
…
)+c(f
c1
+f
c2
+f
c3
+
…
)+d(f
d1
+f
d2
+f
d3
+
…
)+e(f
e1
+f
e2
+f
e3
+
…
)
[0035]
其中，f
全
为全生命周期的co2消耗量，a～e分别为原材料及能源开采生产阶段、运输阶段、加工制造合成安装阶段、设备运行阶段、副产品再利用阶段换算系数，(f
a1
+f
a2
+f
a3
+
…
)、(f
b1
+f
b2
+f
a3
+
…
)、(f
c1
+f
c2
+f
c3
+
…
)、(f
d1
+f
d2
+f
d3
+
…
)、(f
e1
+f
e2
+f
e3
+
…
)分别表示原材料及能源开采生产阶段、运输阶段、加工制造合成安装阶段、设备运行阶段、副产品再利用阶段的相关数据，包括直接排放、间接用能、间接物耗数据等。
[0036]
该方法采用如下换算函数计算干式电除尘器1运行阶段的co2消耗：
[0037]
f＝e
耗
tpe(eh+e
l
+e
p
)/pc[0038]
其中，e
耗
为煤耗换算系数，不同煤种煤耗换算系数e
耗
如图3所示；t为运行时间；pe、pc分别为电价、煤价；eh、e
l
、e
p
分别为高压电耗、低压电耗和阻力电耗，阻力电耗e
p
的计算公式如下：
[0039][0040]
其中，q为干式电除尘器入口烟气量，p为干式电除尘器阻力。
[0041]
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。