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行業(yè)背景

行業(yè)背景

二氧化碳等溫室氣體大量排放造成的全球氣候變化是21世紀(jì)以來人類面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一，世界各國(guó)對(duì)控制和減少碳排放已達(dá)成一致的共識(shí)。為了積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與溫室氣體減排雙贏的目標(biāo)，以碳排放權(quán)為主導(dǎo)的碳交易市場(chǎng)已成為溫室氣體減排和低碳創(chuàng)新發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)手段。目前，國(guó)際認(rèn)可的燃煤排放二氧化碳量化方法可分為排放因子法和直接監(jiān)測(cè)法。其中，排放因子法由于計(jì)算簡(jiǎn)單、權(quán)威性高且應(yīng)用廣泛，而被我國(guó)相關(guān)的溫室氣體清單編制指南、溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南采用，但存在準(zhǔn)確度不高、數(shù)據(jù)收集方法效率較低、時(shí)效性嚴(yán)重滯后等問題。直接監(jiān)測(cè)法因計(jì)量簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)收集高效以及人為干擾少等優(yōu)點(diǎn)受到青睞。

基于“十二五”時(shí)期提出的碳市場(chǎng)交易體系建設(shè)要求、電廠建設(shè)的硬件條件及儀器制造的客觀水平，2013年國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布了《發(fā)電行業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南》，規(guī)定電力行業(yè)溫室氣體監(jiān)測(cè)采用核算法中的排放因子法。該方法通過活動(dòng)數(shù)據(jù)（包括燃料消耗量、燃料發(fā)熱量、原材料使用量等）、排放因子（包括單位熱值含碳量或元素碳含量、氧化率等）計(jì)算二氧化碳排放量，為中國(guó)建碳排放監(jiān)測(cè)體系打牢基礎(chǔ)。通過近幾年的研究表明，隨著監(jiān)測(cè)體系的完善、技術(shù)的發(fā)展，使用直接監(jiān)測(cè)法進(jìn)行測(cè)量可以提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，能夠更好地彌補(bǔ)因子法中人為干擾多、誤差較大、成本高等缺點(diǎn)，為數(shù)據(jù)質(zhì)量提供更多的保障。

2020年11月30日火電廠碳排放首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電企業(yè)二氧化碳排放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)要求》正式發(fā)布，填補(bǔ)了我國(guó)碳排放在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)空白，為國(guó)家實(shí)現(xiàn)“十四五”期間碳控排目標(biāo)及考核提供客觀依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。該標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)碳排放占比較大的火力發(fā)電行業(yè)，采用直接監(jiān)測(cè)法對(duì)二氧化碳排放進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，規(guī)定了二氧化碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱CDEMS）中的主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、性能指標(biāo)、安裝要求、數(shù)據(jù)采集處理方式、數(shù)據(jù)記錄格式以及質(zhì)量保證，通過建立一套包括“指令一標(biāo)準(zhǔn)一運(yùn)行保障”的體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室氣體排放監(jiān)測(cè)的管理。

需求分析

需求分析

氣候變化是人類面臨的全球性問題，隨著各國(guó)二氧化碳排放，溫室氣體猛增，對(duì)生命系統(tǒng)形成威脅。在這一背景下，世界各國(guó)以全球協(xié)約的方式減排溫室氣體，我國(guó)由此提出碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)。

碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要消耗能源。中國(guó)承諾在2030年前，二氧化碳的排放不再增長(zhǎng)，達(dá)到峰值之后再慢慢減下去；而到2060年，針對(duì)排放的二氧化碳，要采取植樹、節(jié)能減排等各種方式全部抵消掉，達(dá)到碳中和。

碳排放權(quán)交易市場(chǎng)啟動(dòng)后，化石能源的消耗企業(yè)將面臨超出配額的排放需要另行購(gòu)買別的企業(yè)富余的配額，因此化石能源的消耗企業(yè)需要實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的掌握企業(yè)的碳排放情況。

需求分析
技術(shù)原理

技術(shù)原理

NDIR氣體分析基本機(jī)理

當(dāng)紅外光通過待測(cè)氣體時(shí)，這些氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)的紅外光有吸收，其吸收關(guān)系服從朗伯——比爾（LAMBERT—BEER）吸收定律。設(shè)入射光是平行光，其強(qiáng)度為10．出射光的強(qiáng)度為1，氣體介質(zhì)的厚度為L(zhǎng)。當(dāng)由氣體介質(zhì)中的分子數(shù)DN的吸收所造成的光強(qiáng)減弱為DL時(shí)，根據(jù)朗伯——比爾吸收定律：DL／L＝—KDN，式中K為比例常數(shù)。經(jīng)積分得：

INL=-KN+A(1)

式中：N為吸收氣體介質(zhì)的分子總數(shù)；A為積分常數(shù)。顯然有NOCCL，C為氣體濃度，則式（1）可寫成：

L=EXP(A)EXP(-KN)=EXP(A)EXP(-ΜCL)=10EXP(-ΜCL)(2)

式（2）表明，光強(qiáng)在氣體介質(zhì)中隨濃度C及厚度L按指數(shù)規(guī)律衰減。吸收系數(shù)取決于氣體特性，各種氣體的吸收系數(shù)為Μ互不相同。對(duì)同一氣體，Μ則隨入射波長(zhǎng)而變，為了分析特定組分，應(yīng)該在傳感器或紅外光源前安裝一個(gè)適合分析氣體吸收波長(zhǎng)的窄帶濾光片，使傳感器的信號(hào)變化只反映被測(cè)氣體濃度變化。

系統(tǒng)概述

DS—8000系列碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過全截面多點(diǎn)取樣器，對(duì)氣體排放口實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定取樣，通過高精度、高穩(wěn)定性的多組分氣體分析模塊測(cè)量CO2、CH4、N2O等溫室氣體濃度，通過全截面矩陣流量計(jì)準(zhǔn)確測(cè)量排放氣體總流量，最終匯總?cè)霐?shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)排放總量計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)趨勢(shì)、歷史查詢、遠(yuǎn)程傳輸?shù)裙δ?。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)廠域內(nèi)的所有排放口的溫室氣體排放總量的實(shí)時(shí)計(jì)量并上傳。

系統(tǒng)概述

全截面矩陣式流量計(jì)特點(diǎn)

  • 全截面矩陣式流量計(jì)特點(diǎn)

    防堵自清灰免維護(hù)

    煙氣流速（流量）測(cè)量裝置內(nèi)置自清灰裝置，采用獨(dú)特的防堵設(shè)計(jì)，利用流體動(dòng)能實(shí)時(shí)清灰，無(wú)需外加反吹掃裝置進(jìn)行吹掃，節(jié)能環(huán)保。測(cè)量裝置具有本質(zhì)防堵功能，長(zhǎng)期運(yùn)行免維護(hù)。

  • 全截面矩陣式流量計(jì)特點(diǎn)

    耐腐蝕

    測(cè)量裝置采用特殊耐磨防腐材料使測(cè)量裝置具有極好的耐腐蝕性，能有效隔絕酸、堿、鹽類的侵蝕。

  • 全截面矩陣式流量計(jì)特點(diǎn)

    安裝簡(jiǎn)單方便

    裝置采用插入式安裝方式，不改變?cè)泄艿澜Y(jié)構(gòu)，安裝簡(jiǎn)單方便。

  • 全截面矩陣式流量計(jì)特點(diǎn)

    測(cè)量準(zhǔn)確

    精度高，對(duì)直管段無(wú)苛刻要求，裝置采用全截面多點(diǎn)陣列式布置方式，對(duì)于大煙道，采用等截面多套布置方式，確保測(cè)量準(zhǔn)確度，同時(shí)解決了直管段短，流場(chǎng)紊亂的測(cè)量難題，對(duì)直管段無(wú)苛刻要求。

  • 全截面矩陣式流量計(jì)特點(diǎn)

    煙氣流速（流量）測(cè)量裝置實(shí)時(shí)響應(yīng)

    性能穩(wěn)定，調(diào)節(jié)線性好

全截面矩陣式流量計(jì)特點(diǎn) 全截面矩陣式流量計(jì)特點(diǎn)

全截面多點(diǎn)取樣器特點(diǎn)

技術(shù)參數(shù)

DS 8000系列碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
電氣要求
取樣吹掃箱 230VAC,50Hz,20A,單相
測(cè)量控制柜 230VAC 50Hz, 5A,單相
矩陣流量計(jì)規(guī)格
測(cè)點(diǎn)數(shù) 4~6個(gè)(煙囪直徑<5米)8~10個(gè)(煙囪直徑>=5米)
煙氣流速 >5m/s
材質(zhì) >316不銹鋼外敷特氟龍涂層
尺寸
取樣吹掃箱 300x100x300
測(cè)量控制柜 600x 300x800
工作環(huán)境
溫度 -15'C-60'C
溫度 >5%~95%
大氣壓力 80kPa~110kPa
通訊連接
測(cè)量控制柜至DCS 4~20mA電流
遠(yuǎn)程連接 GPRS
大氣壓力 80kPa~110kPa

產(chǎn)品選型

產(chǎn)品名稱 型號(hào)
碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) DS-8000
碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（全截面） DS-8001
碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（全截面加多點(diǎn)取樣） DS-8002
產(chǎn)品選型