一種固定燃燒源溫室氣體排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種固定燃燒源溫室氣體排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),它包括插在固定燃燒源煙囪上的溫室氣體采樣探頭、前端濕度測(cè)量?jī)x以及溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x，氣體伴熱管線包括標(biāo)氣管線和樣氣管線，標(biāo)氣管線的進(jìn)口與標(biāo)準(zhǔn)氣體源相連通，標(biāo)氣管線出口與溫室氣體采樣探頭的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)口相連通，樣氣管線的進(jìn)口與溫室氣體采樣探頭的出口相連通，樣氣管線的出口通過后端濕度測(cè)量?jī)x與冷凝器進(jìn)口相連，冷凝器出口通過管線依次與抽氣泵、氣體過濾器以及氣體分析儀相連，溫室氣體采樣探頭的反吹口以及溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x的反吹口與壓縮空氣源通過裝有閥門的管路相連。采用本系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確測(cè)量固定燃燒源所排放煙氣中溫室氣體排放量的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)燃燒源效率的連續(xù)測(cè)量。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術(shù)公開了一種固定燃燒源溫室氣體排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),它包括插在固定燃燒源煙囪上的溫室氣體采樣探頭、前端濕度測(cè)量?jī)x以及溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x，氣體伴熱管線包括標(biāo)氣管線和樣氣管線，標(biāo)氣管線的進(jìn)口與標(biāo)準(zhǔn)氣體源相連通，標(biāo)氣管線出口與溫室氣體采樣探頭的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)口相連通，樣氣管線的進(jìn)口與溫室氣體采樣探頭的出口相連通，樣氣管線的出口通過后端濕度測(cè)量?jī)x與冷凝器進(jìn)口相連，冷凝器出口通過管線依次與抽氣泵、氣體過濾器以及氣體分析儀相連，溫室氣體采樣探頭的反吹口以及溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x的反吹口與壓縮空氣源通過裝有閥門的管路相連。采用本系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確測(cè)量固定燃燒源所排放煙氣中溫室氣體排放量的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)燃燒源效率的連續(xù)測(cè)量。【專利說明】一種固定燃燒源溫室氣體排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
本技術(shù)涉及一種溫室氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別涉及工業(yè)生產(chǎn)中固定燃燒源所排放煙氣中二氧化碳、甲烷等溫室氣體的連續(xù)測(cè)量與分析，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)燃燒源效率的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
工業(yè)生產(chǎn)過程中的固定燃燒源消耗了大量的化石燃料，并向大氣中排放了數(shù)以萬計(jì)的溫室氣體，為了能夠有效控制溫室氣體排放，準(zhǔn)確計(jì)量其排放量，對(duì)固定燃燒源實(shí)施在線監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。 目前我國(guó)溫室氣體監(jiān)測(cè)存在的主要問題是: (I)監(jiān)測(cè)對(duì)象單一，沒有細(xì)化到具體的溫室氣體排放源:現(xiàn)有的溫室氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是針對(duì)于大氣中溫室氣體濃度的連續(xù)測(cè)量，而不能用于溫室氣體排放大戶一各類固定燃燒源(如鍋爐、加熱爐以及燃?xì)廨啓C(jī)等)溫室氣體排放情況以及氣體流速、濕度的在線測(cè)量。 專利技術(shù)名稱為“一種溫室氣體排放通量的中紅外光譜測(cè)量系統(tǒng)及方法”，專利號(hào)為CN 103852437 A、專利技術(shù)名稱為“一種溫室氣體及其穩(wěn)定同位素在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，專利號(hào)為CN 103760136 A以及專利技術(shù)名稱為“溫室氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)方法”，專利號(hào)為CN101782562 A的中國(guó)專利公開的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是屬于以上情況。 (2)針對(duì)性不強(qiáng)，監(jiān)測(cè)參數(shù)不完整且功能簡(jiǎn)單:固定燃燒源中的溫室氣體種類主要包括二氧化碳、甲烷以及氧化亞氮三種氣體，且每種氣體的全球變暖潛值不同，產(chǎn)生的溫室效應(yīng)需要折算到同一基準(zhǔn)下進(jìn)行計(jì)算與比較。同時(shí)，為了能夠充分了解燃燒源實(shí)際工況下的效率，還需要同時(shí)測(cè)量出一氧化碳濃度、氣體流速、溫度、氧含量并結(jié)合燃料用量以及燃燒源表面熱輻射等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算出燃燒效率，目前的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并沒有考慮到以上情況且無法實(shí)現(xiàn)燃燒源效率的在線測(cè)量。 專利技術(shù)名稱為“溫室氣體排放遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法”，專利號(hào)為CN 103177550 A的中國(guó)專利公開的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是屬于以上情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的主要目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能夠準(zhǔn)確測(cè)量固定燃燒源所排放煙氣中溫室氣體排放量并實(shí)現(xiàn)燃燒源效率的連續(xù)測(cè)量的固定燃燒源溫室氣體排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是: 本技術(shù)的一種固定燃燒源溫室氣體排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括插在固定燃燒源煙囪上的溫室氣體采樣探頭、具有阻容法原理結(jié)構(gòu)的前端濕度測(cè)量?jī)x以及溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x，所述的溫室氣體采樣探頭內(nèi)部裝有陶瓷煙塵過濾器，過濾精度不小于2微米，氣體伴熱管線包括標(biāo)氣管線和樣氣管線，標(biāo)氣管線的進(jìn)口與標(biāo)準(zhǔn)氣體源相連通，標(biāo)氣管線出口與溫室氣體采樣探頭的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)口相連通，樣氣管線的進(jìn)口與溫室氣體采樣探頭的出口相連通，樣氣管線的出口通過具有阻容法原理結(jié)構(gòu)的后端濕度測(cè)量?jī)x與冷凝器進(jìn)口相連，所述的冷凝器出口通過管線依次與抽氣泵、氣體過濾器以及氣體分析儀相連，所述的氣體過濾器過濾精度不小于0.1微米，在所述的氣體過濾器的底部安裝有濕度報(bào)警器，所述的溫室氣體采樣探頭的反吹口以及溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x的反吹口與壓縮空氣源通過裝有閥門的管路相連，所述的氣體分析儀輸出的煙囪中抽出的樣氣的C02、CH4、N20、CO、02濃度信號(hào)、前端濕度測(cè)量?jī)x輸出的煙囪中樣氣的濕度信號(hào)、后端濕度測(cè)量?jī)x輸出的煙囪中抽出的樣氣的濕度信號(hào)以及溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x輸出的煙囪中樣氣的溫度、壓力以及流速信號(hào)全部輸入PLC控制器，所述的PLC控制器與計(jì)算機(jī)相連。 本技術(shù)的有益效果是: 能夠準(zhǔn)確測(cè)量固定燃燒源所排放煙氣中溫室氣體排放量的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)燃燒源效率的連續(xù)測(cè)量，做到在無人值守的情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、采集、處理與保存，自動(dòng)生成報(bào)表以及趨勢(shì)曲線圖，客觀反映燃燒源運(yùn)行狀況和溫室氣體排放情況。 針對(duì)固定燃燒源中所排放的二氧化碳、甲烷、氧化亞氮三種溫室氣體實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)，并結(jié)合各種溫室氣體不同的全球變暖潛值統(tǒng)一折標(biāo)；針對(duì)樣氣輸送過程中可能存在的泄漏與保溫故障等因素，采用全程校準(zhǔn)以及前后兩個(gè)濕度測(cè)量?jī)x比對(duì)檢測(cè)的方法保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確并及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的問題。采用本技術(shù)的一種固定燃燒源溫室氣體排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的缺陷，針對(duì)性強(qiáng)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)完整、可靠。 【專利附圖】【附圖說明】 附圖1是本技術(shù)一種固定燃燒源溫室氣體排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。 注:圖中實(shí)線代表樣氣傳輸氣路，虛線代表數(shù)據(jù)傳輸線，點(diǎn)線代表標(biāo)準(zhǔn)氣體傳輸氣路，虛點(diǎn)結(jié)合線代表壓縮空氣傳輸氣路。 【具體實(shí)施方式】 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)加以詳細(xì)說明。 如附圖所示的本技術(shù)的一種固定燃燒源溫室氣體排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括插在固定燃燒源煙囪上的溫室氣體采樣探頭1、具有阻容法原理結(jié)構(gòu)的前端濕度測(cè)量?jī)x8以及溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x9，所述的溫室氣體采樣探頭I內(nèi)部裝有陶瓷煙塵過濾器，過濾精度不小于2微米，氣體伴熱管線2包括標(biāo)氣管線和樣氣管線，標(biāo)氣管線的進(jìn)口與標(biāo)準(zhǔn)氣體源相連通，標(biāo)氣管線出口與溫室氣體采樣探頭的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)口相連通，標(biāo)氣管線用于輸送從標(biāo)準(zhǔn)氣體源11送入的標(biāo)準(zhǔn)氣體，樣氣管線的進(jìn)口與溫室氣體采樣探頭的出口相連通，用于輸送從煙囪中抽出的樣氣或者在全程校準(zhǔn)時(shí)輸送標(biāo)準(zhǔn)氣體，樣氣管線的出口通過具有阻容法原理結(jié)構(gòu)的后端濕度測(cè)量?jī)x3與冷凝器4進(jìn)口相連，所述的冷凝器出口通過管線依次與抽氣泵5、氣體過濾器6以及氣體分析儀7相連，所述的氣體過濾器6過濾精度不小于0.1微米，在所述的氣體過濾器6的底部安裝有濕度報(bào)警器，所述的溫室氣體采樣探頭I的反吹口以及溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x9的反吹口與壓縮空氣源10通過裝有閥門的管路相連，所述的氣體分析儀7輸出的煙囪中抽出的樣氣的C02、CH4, N2O, CO、02濃度信號(hào)、前端濕度測(cè)量?jī)x8輸出的煙囪中樣氣的濕度信號(hào)、后端濕度測(cè)量?jī)x3輸出的煙囪中抽出的樣氣的濕度信號(hào)以及溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x9輸出的煙囪中樣氣的溫度、壓力以及流速信號(hào)全部輸入PLC控制器13，所述的PLC控制器與計(jì)算機(jī)相連。PLC控制器13進(jìn)行各測(cè)量參數(shù)的采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后送入計(jì)算機(jī)12，所述的計(jì)算機(jī)12用于接收PLC控制器13輸出的各測(cè)量參數(shù)以及固定燃燒源中控傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并根據(jù)各數(shù)據(jù)計(jì)算生成包括溫室氣體排放量以及燃燒源效率在內(nèi)的數(shù)據(jù)和圖表。 優(yōu)選的溫度-壓力-流速測(cè)量?jī)x9為采用皮托管差壓法測(cè)量出氣體流速及其靜壓，并采用熱電阻法同時(shí)測(cè)量出煙氣溫度的一體化結(jié)構(gòu)。 本技術(shù)選用的溫室氣體采樣探頭市場(chǎng)有售，內(nèi)部裝有陶瓷煙塵過濾器，過濾精度不小于2微米，擁有雙本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種固定燃燒源溫室氣體排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其特征在于：它包括插在固定燃燒源煙囪上的溫室氣體采樣探頭、具有阻容法原理結(jié)構(gòu)的前端濕度測(cè)量?jī)x以及溫度?壓力?流速測(cè)量?jī)x，所述的溫室氣體采樣探頭內(nèi)部裝有陶瓷煙塵過濾器，過濾精度不小于2微米，氣體伴熱管線包括標(biāo)氣管線和樣氣管線，標(biāo)氣管線的進(jìn)口與標(biāo)準(zhǔn)氣體源相連通，標(biāo)氣管線出口與溫室氣體采樣探頭的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)口相連通，樣氣管線的進(jìn)口與溫室氣體采樣探頭的出口相連通，樣氣管線的出口通過具有阻容法原理結(jié)構(gòu)的后端濕度測(cè)量?jī)x與冷凝器進(jìn)口相連，所述的冷凝器出口通過管線依次與抽氣泵、氣體過濾器以及氣體分析儀相連，所述的氣體過濾器過濾精度不小于0.1微米，在所述的氣體過濾器的底部安裝有濕度報(bào)警器，所述的溫室氣體采樣探頭的反吹口以及溫度?壓力?流速測(cè)量?jī)x的反吹口與壓縮空氣源通過裝有閥門的管路相連，所述的氣體分析儀輸出的煙囪中抽出的樣氣的CO2、CH4、N2O、CO、O2濃度信號(hào)、前端濕度測(cè)量?jī)x輸出的煙囪中樣氣的濕度信號(hào)、后端濕度測(cè)量?jī)x輸出的煙囪中抽出的樣氣的濕度信號(hào)以及溫度?壓力?流速測(cè)量?jī)x輸出的煙囪中樣氣的溫度、壓力以及流速信號(hào)全部輸入PLC控制器，所述的PLC控制器與計(jì)算機(jī)相連。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張景奇，李波，張海濱，熊翠華，胡永飛，孟碩，李達(dá)，崔本全，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)海洋石油總公司，中海油能源發(fā)展股份有限公司，海油總節(jié)能減排監(jiān)測(cè)中心有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：北京;11