一种燃煤电厂碳排放量的精确测量方法技术

本发明专利技术公开了一种燃煤电厂碳排放量的精确测量方法，用于测量燃煤电厂在燃煤生命周期内消耗设定消耗量为Wcoal的原煤所产生的碳排放量Wg，包括：步骤S10，测量所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧前阶段所产生的碳排放量W3；步骤S20，测量所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧中阶段所产生的碳排放量Wgr；步骤S30，测量所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧后阶段所产生的碳排放量，包括在脱硫过程中产生的碳排放量Ws、在脱硝过程中产生的碳排放量Wn和在脱碳过程中产生的碳排放量Wc；步骤S40，计算所述燃煤电厂在燃煤生命周期内消耗设定消耗量为Wcoal的原煤所产生的碳排放量Wg＝W3+Wgr+Ws+Wn+Wc。本发明专利技术采用了适用于中国燃煤电厂的碳排放计算范围及最优的计算方法进行燃煤电厂碳排放量测量，具有测量精确度高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
根据大量文献调研，发现目前通用的针对中国燃煤电厂二氧化碳排放量的计算方 法主要分为实测法、物料衡法、排放因子法、模型法和生命周期法五大类方法，主要从锅炉 煤燃烧、湿法脱硫方面计算。实测法需要电厂拥有完善的烟气监测设备，需要的成本较高； 物料衡法仅适用于燃煤燃烧过程中的碳排放量计算；排放因子法所需数据较多，数据质量 要求较高，工作量大，因此计算前需有完备的数据记录才行。我国由于能源统计数据中数据 要求通常无法满足所有计算要求，因此计算难度较大。模型法主要适用于碳排放量受能源 结构、技术水平影响较大的情况。生命周期法是计算产品"从摇篮到坟墓"的过程内二氧化 碳排放的方法，但由于电力系统是能量开放的系统，间接排放非常复杂，发电过程与很多系 统混合，很难界定计算边界，并且采用的排放系数是IPCC提供的默认值，存在很大的误差。 2013年，由世界资源研究所和中国电力企业联合会合作建立的《中国燃煤电厂温 室气体排放工具》发布，用于计算中国燃煤电厂二氧化碳排放总量及绩效。但其所界定的排 放计算范围仍不完全，需进一步完善研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供。 解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下： -种燃煤电厂碳排放量的精确测量方法，用于测量燃煤电厂在燃煤生命周期内消 耗设定消耗量为Wraal的原煤所产生的碳排放量Wg，其特征在于：所述的精确测量方法选取 燃煤燃烧前阶段、燃煤燃烧中阶段和燃煤燃烧后阶段为所述碳排放量Wg的测量范围，其中， 在燃煤燃烧前阶段，所述燃煤电厂经过燃煤开采、选煤洗煤和燃煤运输过程获得所述消耗 量Wraal的原煤，在燃煤燃烧中阶段，所述燃煤电厂将所述消耗量为Wraal的原煤经过燃煤燃 烧过程产生发电量为E的电能和对应量的烟气，在燃煤燃烧后阶段，所述燃煤电厂对所述 燃煤燃烧中阶段产生的烟气进行脱硫、脱硝和脱碳过程； 所述的精确测量方法包括： 步骤S10,测量所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧前阶段所产生的碳排放量W3; 步骤S20,测量所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧中阶段所产生的碳排放量Wg」 步骤S30,测量所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧后阶段所产生的碳排放量，包括在脱 硫过程中产生的碳排放量ws、在脱硝过程中产生的碳排放量wn和在脱碳过程中产生的碳排 放量W。； 步骤S40,计算所述燃煤电厂在燃煤生命周期内消耗设定消耗量为Wraal的原煤所 产生的碳排放量wg=w3+wff+ws+wn+w。。 作为本专利技术的优选实施方式： 所述步骤S10的具体测量步骤为： 步骤S11，测量所述燃煤电厂将所述消耗量为Wraal的原煤经过燃煤燃烧过程所产 生的发电量E，单位为kW*h; 步骤S12,用碳排放因子法计算所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧前阶段所产生的碳 排放量W3，公式为：W3= (Me+Se+Te)XE/1000,其中，燃煤开采碳排放因子虬=0. 1168XB， 选煤洗煤碳排放因子1= 9. 569XBX10 4,燃煤运输过程碳排放因子?；=3.018XBX10 2， 该三个排放因子的单位均为g/kW*h，B为表示所述燃煤电厂产生单位发电量所需原煤消耗 量的发电煤耗平均实测值，单位均为g/kW·h。 作为本专利技术的优选实施方式： 所述步骤S20的具体测量步骤为： 步骤S21，测量所述消耗量为Wraal的原煤的煤炭灰分含量A"，并获取所述原煤的 煤炭加权平均含碳量和灰渣平均含碳量 步骤S22，用碳平衡法计算所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧中阶段所产生的碳排放 作为本专利技术的优选实施方式： 所述步骤S30中测量所述燃煤电厂在脱硫过程中产生的碳排放量1的具体测量 步骤为： 步骤S31，测量所述燃煤电厂对所述燃煤燃烧中阶段产生的烟气进行脱硫过程所 需的脱硫剂消耗量，单位为t; 步骤S32,依据所述脱硫剂的类型计算所述碳排放量Ws: 当所述脱硫剂为石灰石时，所述步骤S31测量出的脱硫剂消耗量为石灰石消耗 当所述脱硫剂为石灰时，所述步骤S31测量出的脱硫剂消耗量为石灰消耗量，所 当所述脱硫剂为氧化镁时，所述步骤S31测量出的脱硫剂消耗量为碳粉消耗量， 当所述脱硫剂为海水时，所述步骤S31测量出的脱硫剂消耗量为S02吸收量，所述 当所述脱硫剂为除所述石灰石、石灰、氧化镁和海水外的其它脱硫剂时，所述碳排 放量ws= 0。 作为本专利技术的优选实施方式： 所述步骤S30中测量所述燃煤电厂在脱硝过程中产生的碳排放量^的具体测量 步骤为： 步骤S33,测量在所述脱硝过程中所述燃煤电厂的SCR脱硝设备的运行时间t，单 位为年； 步骤S34,计算所述碳排放量Wn=FnXα?/ρΧ〇XtXlO2,其中，Fn为所述 SCR脱硝设备的年运营费用，单位为万元/年；α。为脱硝催化费用占所述SCR脱硝设备总运 营费用的比例，单位为％ ;k。为催化剂生产过程中电能费用占催化剂费用的比例，单位为％ ; P为工业电价，单位为元/kw·h;σ为电力碳排放因子，单位为g/kw·h。 作为本专利技术的优选实施方式： 所述步骤S30中测量所述燃煤电厂在脱碳过程中产生的碳排放量W。的具体测量 步骤为： 步骤S35,测量所述脱碳过程中所述燃煤电厂的CCS系统的碳捕集量F。，单位为t;步骤S36,计算所述碳排放量Wc= (FcXtcXa/ScXSfFcX^Xb/ScXδ^ΧΙΟ3， 其中，t。为CO2运输成本，单位为元/t;f。为CO2封存成本，单位为元/t;a为运输成本中柴 油消耗所占比例，单位为％ ;b为封存成本中柴油消耗所占比例，单位为％ ;S。为柴油平均价 格，单位为元/kg;δi为柴油C0 2排放因子，单位为g/g。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果： 本专利技术基于燃煤的生命周期以及中国燃煤电厂的实际运行情况，选取燃煤燃烧前 阶段、燃煤燃烧中阶段和燃煤燃烧后阶段为燃煤电厂碳排放量的测量范围，并采用碳排放 因子法计算燃煤电厂在燃煤开采、选煤洗煤和燃煤运输过程中产生的碳排放量W3，采用碳 平衡法计算燃煤电厂在燃煤燃烧过程中产生的碳排放量W&根据所采用的脱硫方法的化学 方程式计算燃煤电厂在脱硫过程中产生的碳排放量1，根据脱硝的运营成本进行推算燃煤 电厂在脱硝过程中产生的碳排放量Wn，以及根据电厂CCS系统捕集的碳排放量进行估算燃 煤电厂在脱碳过程中产生的碳排放量W。。因此，本专利技术采用了适用于中国燃煤电厂的碳排放计算范围及最优的计算方法进 行燃煤电厂碳排放量测量，具有测量精确度高的优点。 本专利技术通过对燃煤电厂的碳排放量进行测量，可以对燃煤电厂进行更有效、更精 确的碳排放监测，实现快速响应国家相关部门的检测调控或激励措施等信息，以确保能效 的最大化。也为进一步研究推行电厂节能减排技术提供可行、可靠的理论支撑，对于改善和 提升我国整个生态环境具有重大的社会意义。【附图说明】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明：图1为本专利技术的燃煤电厂碳排放量的精确测量方法的测量范围示意图。【具体实施方式】 如图1所示，本专利技术的燃煤电厂碳排放量的精确测量方法，用于测量燃煤电厂在 燃煤生命周期内消耗设定消耗量为WOTal的原煤所产生的碳排放量Wg，该精确测量方法选取 燃煤燃烧前阶段、燃煤燃烧中阶段和燃煤燃烧后阶段为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤电厂碳排放量的精确测量方法，用于测量燃煤电厂在燃煤生命周期内消耗设定消耗量为Wcoal的原煤所产生的碳排放量Wg，其特征在于：所述的精确测量方法选取燃煤燃烧前阶段、燃煤燃烧中阶段和燃煤燃烧后阶段为所述碳排放量Wg的测量范围，其中，在燃煤燃烧前阶段，所述燃煤电厂经过燃煤开采、选煤洗煤和燃煤运输过程获得所述消耗量Wcoal的原煤，在燃煤燃烧中阶段，所述燃煤电厂将所述消耗量为Wcoal的原煤经过燃煤燃烧过程产生发电量为E的电能和对应量的烟气，在燃煤燃烧后阶段，所述燃煤电厂对所述燃煤燃烧中阶段产生的烟气进行脱硫、脱硝和脱碳过程；所述的精确测量方法包括：步骤S10，测量所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧前阶段所产生的碳排放量W3；步骤S20，测量所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧中阶段所产生的碳排放量Wgr；步骤S30，测量所述燃煤电厂在所述燃煤燃烧后阶段所产生的碳排放量，包括在脱硫过程中产生的碳排放量Ws、在脱硝过程中产生的碳排放量Wn和在脱碳过程中产生的碳排放量Wc；步骤S40，计算所述燃煤电厂在燃煤生命周期内消耗设定消耗量为Wcoal的原煤所产生的碳排放量Wg＝W3+Wgr+Ws+Wn+Wc。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：殷立宝，冉景煜，徐齐胜，谭力犁，杨仲卿，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，重庆大学，
类型：发明
国别省市：广东;44