燃煤電廠碳排放實(shí)時(shí)監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

燃煤電廠碳排放實(shí)時(shí)監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：煤炭發(fā)電是一種十分重要的發(fā)電形式，但是電力生產(chǎn)的過(guò)程中也增加了煤炭的排放量，對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了較大的影響。為了有效監(jiān)控燃煤電廠的二氧化碳排放量，提出了一種燃煤電廠排放實(shí)時(shí)監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案，其對(duì)節(jié)能發(fā)電具有指導(dǎo)性的作用。關(guān)鍵詞：燃煤電廠；碳排放；實(shí)時(shí)監(jiān)控；節(jié)能發(fā)電引言燃煤電廠是我國(guó)最大的碳排放源之一，為了控制和減少溫室氣體的排放量，對(duì)燃煤電廠碳排放的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及管理就顯得尤為重要。本文針對(duì)燃煤電廠碳排放監(jiān)測(cè)及管理面臨的問(wèn)題，研究碳排放量測(cè)量計(jì)算方法，并建立燃煤電廠碳排放實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及管理系統(tǒng)。1系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介按照發(fā)電廠的實(shí)際碳排放總量、維護(hù)檢修計(jì)劃以及每月需要生產(chǎn)的電量，來(lái)對(duì)碳排放計(jì)劃進(jìn)行合理的安排，然后再做出相應(yīng)的減排措施，實(shí)現(xiàn)燃煤電廠碳排放量的減少。碳排放實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及管理系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)收集燃煤發(fā)電廠的碳排放信息，一旦碳排放量超出計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)做出預(yù)警。1.2碳排放計(jì)量現(xiàn)如今，我國(guó)在進(jìn)行碳排放量計(jì)算的時(shí)候，通常都會(huì)采用理論核算方法。不過(guò)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)很多發(fā)電廠在發(fā)電的時(shí)候，仍然采用著傳統(tǒng)的配煤摻燒方法，這就大大增加了碳排放量的計(jì)量難度，同時(shí)，由于不同階段煤炭的燃燒情況也存在著一定的差異，所以，采用這一計(jì)量方法更是無(wú)法保證碳排放計(jì)量的準(zhǔn)確性。本文采用了直接測(cè)量法來(lái)對(duì)碳排放量進(jìn)行計(jì)算。該方法的主要原理就是采用專業(yè)測(cè)量系統(tǒng)不間斷的對(duì)二氧化碳的氣體質(zhì)量以及排放速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，利用上面兩項(xiàng)參數(shù)獲得瞬時(shí)排放參數(shù)。排放總量的計(jì)算需要涉及到煙氣處理、信號(hào)采集以及CO2的測(cè)量。采用該方法來(lái)對(duì)碳排放量進(jìn)行測(cè)量，有助于相關(guān)監(jiān)管部門的監(jiān)察，可以實(shí)現(xiàn)碳排放限額的有效實(shí)施，對(duì)于降低燃煤電廠碳排放量來(lái)說(shuō)有著非常重要的意義，所以，該方法值得廣泛推廣與應(yīng)用。目前，直接測(cè)量法在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家中都已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，在我國(guó)的應(yīng)用也必然會(huì)越來(lái)越普遍。1.3數(shù)據(jù)預(yù)處理凈煙氣的主要成分就是水蒸氣，同時(shí)，其內(nèi)部還有一些SO2以及NOx等具有腐蝕性特點(diǎn)的氣體，在對(duì)凈煙氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候，會(huì)給監(jiān)測(cè)設(shè)備造成非常嚴(yán)重的破壞。數(shù)據(jù)在測(cè)量、上傳的時(shí)候，往往會(huì)出現(xiàn)一些拉直線、超限以及突變等問(wèn)題，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)處理效果。為了保證數(shù)據(jù)預(yù)處理效果，應(yīng)采用粗范圍檢驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)差檢驗(yàn)等檢驗(yàn)方法，來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，從而提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。1.4碳排放指標(biāo)計(jì)算及預(yù)警1.41碳排放指標(biāo)計(jì)算(1)碳排放濃度一般來(lái)說(shuō)，采用二氧化碳分析設(shè)備所分析出的氣體濃度都是體積濃度(ppm)，而在對(duì)碳排放量進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，為了保證計(jì)算準(zhǔn)確性，將其換算成碳排放濃度計(jì)算公式為：(2)碳排放量碳排放量計(jì)算公式為:(3)單位電量碳排放強(qiáng)度從專業(yè)化角度來(lái)講，碳排放強(qiáng)度可以表示國(guó)民生產(chǎn)中所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w量，也可以說(shuō)是單位生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中所排放出的CO2。其計(jì)算式為：1.42機(jī)組碳排放預(yù)警以某省為例，如果機(jī)組測(cè)量出來(lái)的碳排放參數(shù)超過(guò)了基準(zhǔn)參數(shù)的話，或者機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中的平均碳排放量比上一年高出很多，那么機(jī)組碳排放量就存在超標(biāo)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)發(fā)出預(yù)警。而電廠可以根據(jù)預(yù)警，來(lái)對(duì)機(jī)組進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，控制機(jī)組的碳排放強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)碳排放量的減少，使碳排放量控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。2對(duì)燃煤電廠碳排放實(shí)時(shí)監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的建議我國(guó)燃煤電廠是目前國(guó)內(nèi)最主要的碳排放來(lái)源，需要側(cè)重針對(duì)燃煤電廠進(jìn)行節(jié)能減排工作，更好地控制國(guó)內(nèi)的碳排放量，有效地實(shí)現(xiàn)環(huán)保的目的。根據(jù)當(dāng)前燃煤發(fā)電廠碳排放量的計(jì)算量，得出減排工作需要的費(fèi)用及收益。因此在開(kāi)展燃煤電廠節(jié)能減排工作之前務(wù)必要對(duì)電廠碳排放實(shí)施準(zhǔn)確的計(jì)算，結(jié)合獲得信息選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?。為了精?zhǔn)的獲得燃煤電廠碳排放量的信息數(shù)據(jù)，需要燃煤電廠對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中所使用的煤炭的質(zhì)量以及含碳量實(shí)施研究，為計(jì)算碳排放提供基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)。在燃煤電廠生產(chǎn)中盡可能的選擇使用最前沿的環(huán)保型機(jī)械設(shè)備，在確保能源充足供應(yīng)的基礎(chǔ)上，提升煤炭的使用效率，有效的控制二氧化碳的排放量，緩解環(huán)境污染的問(wèn)題。3實(shí)現(xiàn)燃煤電廠大氣污染物近零排放具體技術(shù)首先，有高效除塵技術(shù)。其一是低溫靜電除塵技術(shù)。其具體操作措施如下:在利用低溫靜電技術(shù)進(jìn)行除塵時(shí)，需要在靜電除塵器之前增添一級(jí)換熱器，以此來(lái)調(diào)節(jié)靜電除電器里的煙氣溫度，使之避免過(guò)高，保證它可以在酸露點(diǎn)之下開(kāi)展工作。這種除塵技術(shù)的優(yōu)勢(shì)之處不僅在于可以降低污染，還可以節(jié)約水資源。同時(shí)還可以將煙氣燃燒所產(chǎn)生的剩余熱量加以回收利用，實(shí)現(xiàn)多方面的節(jié)能效果。其二是高效電源技術(shù)。三相電源和高頻電源在大型燃煤電廠當(dāng)中的應(yīng)用范圍是相對(duì)來(lái)說(shuō)較廣的。由于三相電源的功率因數(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，因此，可以有效控制輸送電流過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的電流波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更加平穩(wěn)的供電。高頻電源的電壓相對(duì)來(lái)說(shuō)較高，這樣一來(lái)會(huì)大大增加煙塵的荷電量，進(jìn)而增強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)更好的除塵效果。因此，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，三相電源與高頻電源的工作原理及技術(shù)成本并無(wú)多大差別。其三是旋轉(zhuǎn)電極除塵技術(shù)。這種技術(shù)的工作原理及利用清灰刷對(duì)粘性灰塵以及高壓電阻加以處理。一般來(lái)說(shuō)，清灰刷是不會(huì)放在收塵區(qū)域內(nèi)的，因?yàn)檫@樣一來(lái)，可以避免二次揚(yáng)塵現(xiàn)象的出現(xiàn)。除此之外，旋轉(zhuǎn)電極的占地面積相對(duì)來(lái)說(shuō)是不會(huì)太大的。4有高效脫硫技術(shù)其一是濕法脫硫技術(shù)。由于濕法脫硫技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展歷史相對(duì)來(lái)說(shuō)比較悠久，因此其技術(shù)水平較高，已經(jīng)達(dá)到成熟水平。再加上其使用的原材料很常見(jiàn)，易于采集，而且成本較低，適用程度非常高，其所生成的副產(chǎn)品還可以加以二次利用，可以達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)效益。綜合以上優(yōu)勢(shì)，就目前看來(lái)濕法脫硫技術(shù)在我國(guó)大型燃煤電廠發(fā)電中的使用相對(duì)來(lái)說(shuō)比較廣泛。除此之外，濕法脫硫技術(shù)的設(shè)備占地面積也比較小，對(duì)于土地緊缺的地區(qū)來(lái)說(shuō)，使用濕法脫硫技術(shù)是不錯(cuò)的選擇。其二是海水脫硫技術(shù)。在中國(guó)的資源當(dāng)中，海水資源相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較豐富的。這種技術(shù)的操作原理是利用海水當(dāng)中的堿的含量來(lái)對(duì)煙氣中含有的二氧化硫加以中和，在對(duì)含有二氧化硫的海水加以相應(yīng)處理后，還可以將其重新排入大海，這種做法并不會(huì)對(duì)海水的質(zhì)量產(chǎn)生惡劣影響。這種操作方法既不會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題，而且成本較低，技術(shù)水平要求也較低，還可以實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約使用。5實(shí)現(xiàn)大型燃煤電廠大氣污染物近零排放優(yōu)化的意義首先，將各種科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于大型燃煤電廠大氣污染物近零排放優(yōu)化當(dāng)中可以幫助燃煤電廠節(jié)約能源和資源。降低燃煤電廠運(yùn)作成本提高其獲得利潤(rùn)，從而促進(jìn)燃煤電廠的持續(xù)發(fā)展。其次，實(shí)現(xiàn)大型燃煤電廠大氣污染物近零排放優(yōu)化，可以減少大氣污染物的排放，從而提高環(huán)境質(zhì)量，提高人們的生活質(zhì)量和生活水平。最后，對(duì)大型燃煤電廠大氣污染物近零排放優(yōu)化技術(shù)的研究可以促進(jìn)我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高。進(jìn)而提高我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為維護(hù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展安全提供更多的保障。結(jié)語(yǔ)以往我國(guó)很多燃煤電廠在對(duì)碳排放量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與監(jiān)測(cè)的時(shí)候，通常都不能實(shí)現(xiàn)對(duì)碳排放量超標(biāo)問(wèn)題的有效預(yù)警，很容易