一种CO2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法与流程

本发明属于碳排放监测，具体涉及一种co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法。

背景技术：

1、温室气体排放导致的气候问题引起全球关注。各大能源集团已经开展燃煤电厂co2试点监测，通过co2浓度在线监测系统在线监测co2浓度来计算碳排放量是大势所趋。但co2浓度在线监测系统会因故障、维护、维修等产生无效数据，无效数据的准确替代是否科学将会影响碳排放总量计算的准确性。

2、当前《hj75-2017固定污染源so2、nox、颗粒物排放连续监测技术规范》给出了利用氧气含量估算co2含量的计算办法，计算公式为：

3、

4、其中，cco2max为按照燃料燃烧产生的最大co2体积百分比，单位是vol％；co2为根据cems系统测量的标干氧量，氧量监测的准确性受各种因素的制约。

5、《hj75-2017固定污染源so2、nox、颗粒物排放连续监测技术规范》给出的利用氧气含量估算co2含量的计算办法为按照机组燃烧耗费的氧全部结合成co2，同时乘以不同煤种转化成最大值进行浓度估算，可以给出co2排放的最大边界值。

6、《hj75-2017固定污染源so2、nox、颗粒物排放连续监测技术规范》规定可根据cems失控时间，用上次校准前180、720或2160个有效小时排放量最大值进行替代无效数据。

7、但是，燃煤锅炉co2的排放量主要是由燃料中含碳量和燃料燃烧的质量决定的，因此co2的排放量与机组的燃料类型、燃料消耗量及运行状态等的关联性很强，在不同负荷下，碳排放总量的差异可能会超出1倍之多，并不能直接套用《hj75-2017固定污染源so2、nox、颗粒物排放连续监测技术规范》规定的办法替代co2浓度在线监测系统失控时段的排放量。由于碳排放总量测量是否准确将影响厂里的最终经济效益，因此，需要找到一种科学、可信的方法对co2浓度在线监测系统的无效数据进行替代。

8、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法。

2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

3、一种co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法，包括以下步骤：

4、建立不同负荷区间内的co2cems浓度的插值函数fln(x)，n为正整数，x为负荷值；

5、计算co2负荷修正浓度；

6、计算不同负荷下co2cems和co2hj75的浓度系数f3，进而得到co2hj75修正浓度数据；

7、根据co2负荷修正浓度与co2hj75修正浓度的相对误差大小，确定是否使用co2负荷修正浓度、co2hj75修正浓度中的任一个替代co2无效浓度数据。

8、在本发明提供的co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法中，建立不同负荷区间内的co2cems浓度的插值函数fln(x)的步骤包括：

9、在当前煤种近似的条件下，首先对校准后的co2浓度在线监测系统的历史数据进行归类整理，寻找过去一定时期内机组负荷稳定条件下工况相同或近似的数据，测试相邻两个负荷下的co2cems浓度，进而计算插值函数fln(x)：

10、fln(x)＝y1+(yn-y1)/(xn-x1)*(x-x1)

11、其中，xn、x1分别为与负荷值x相邻的两个负荷，yn、y1分别为xn、x1负荷下的co2排放浓度。

12、机组负荷稳定满足的条件为：与负荷值x的偏差不大于5mw。

13、所述co2负荷修正浓度的计算公式为：

14、co2负荷修正＝fln(x)/k

15、其中，k＝xf当前负荷/xf平均，xf当前负荷为当前负荷下烟气小时标况干基烟气排量，xf平均为历史相同负荷下小时标况干基烟气排量的平均值。

16、所述浓度系数f3的计算公式为：

17、f3＝co2cems/co2hj75

18、其中，co2cems和co2hj75分别为校准后的co2浓度在线监测系统测量的co2浓度和通过hj75-2017固定污染源so2、nox、颗粒物排放连续监测技术规范估算的co2浓度，不同负荷下有不同的浓度系数f3。

19、进而，通过当前负荷下co2hj75浓度乘以相同负荷下的浓度系数f3得到co2hj75修正浓度。

20、所述co2负荷修正浓度与co2hj75修正浓度的相对误差e的计算公式为：

21、e＝abs(co2负荷修正-co2hj75修正)/(co2负荷修正+co2hj75修正)*100％

22、当相对误差e不大于10％时，使用co2负荷修正浓度和co2hj75修正浓度中的任何一个替代co2无效浓度数据。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

24、本发明公开了一种co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法，包括以下步骤：建立不同负荷区间内的co2cems浓度的插值函数fln(x)，n为正整数，x为负荷值；计算co2负荷修正浓度；计算不同负荷下co2cems和co2hj75的浓度系数f3，进而得到co2hj75修正浓度数据；根据co2负荷修正浓度与co2hj75修正浓度的相对误差大小，确定是否使用co2负荷修正浓度、co2hj75修正浓度中的任一个替代co2无效浓度数据。本发明主要用于燃煤电厂、燃煤锅炉等以煤为主要燃料的系统中，当co2浓度在线监测系统因故障、维护、维修等需要进行数据替代时，可通过评估co2负荷修正浓度与co2hj75修正浓度的相对误差大小判断是否使用co2负荷修正浓度或co2hj75修正浓度进行替代，准确率高，方法简单、合理。

技术特征：

1.一种co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法，其特征在于，建立不同负荷区间内的co2cems浓度的插值函数fln(x)的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的一种co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法，其特征在于，机组负荷稳定满足的条件为：与负荷值x的偏差不大于5mw。

4.根据权利要求1所述的一种co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法，其特征在于，所述co2负荷修正浓度的计算公式为：

5.根据权利要求1所述的一种co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法，其特征在于，所述浓度系数f3的计算公式为：

6.根据权利要求1所述的一种co2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法，其特征在于，所述co2负荷修正浓度与co2hj75修正浓度的相对误差e的计算公式为：

技术总结
本发明公开一种CO2浓度在线监测系统的无效数据的替代方法，包括以下步骤：建立不同负荷区间内的CO2CEMS浓度的插值函数fln(x)，计算CO2负荷修正浓度数据；计算不同负荷下CO2CEMS和CO2HJ75的浓度系数f3，得到CO2HJ75修正浓度数据；根据CO2负荷修正浓度与CO2HJ75修正浓度的相对误差大小确定是否使用CO2负荷修正浓度或CO2HJ75修正浓度进行无效数据替代。本发明主要用于燃煤电厂、燃煤锅炉等以煤为主要燃料的系统中，当CO2浓度在线监测系统因故障、维护、维修等需要进行数据替代时，可评估是否使用CO2负荷修正浓度或CO2HJ75修正浓度进行替代，准确率高，方法简单、合理。

技术研发人员：雷嗣远,白勇,杨万荣,陈明光,王乐乐,杨晓宁,姚燕,方朝君,鲍强,王凯,马云龙,罗彦佩
受保护的技术使用者：苏州西热节能环保技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13