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《燃煤机组碳排放计算及发电节能调度策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第32卷第10期2010年］0月华电技术HuadianTechnologyVol.32No.10Oct.2010燃煤机组碳排放计算及发电节能调度策略刘进雄（湖」匕西塞山发电有限公司，湖北黄石435001）摘要:提出了一种利用电厂已有数据计算每台机组碳排放指标的方法，解决了电厂共用一座烟囱或机组参数不一致时碳排放指标计算的难题。根据节能发电调度的理念,提出了一种基于碳排放指标节能发电的调盛策略，确保了区域电网中的碳排放量最少。关键词:碳排放;计算;调度策略;节能减排中图分类号:X701:F407.61文献标志码：A文
2、章编号：1674-1951（2010）10-0063-051冋题的提出目前，我国温室气体二氧化碳排放量已居世界第2位。预计到2025年前后，我国的二氧化碳排放总量将超过羌国，居lil•界第1位⑴。《京都议定书》规定:从2005年开始至2012年，必须将温室气体排放水平在1990年的基础上平均减少5.2%,而温室气体中二氧化碳占60%⑵。根据我国肖能减排的目标要求,碳排放量将作为保护环境、绿色发展的企业考核的I个指标。发屯企业作为国民经济中的一个重要组成部分，燃煤火力发电占据了很大的比例，我国煤炭燃料排放的二氧化碳量
3、占矿物燃料排放二氧化碳量的80%以上⑶，以煤炭化石燃料作为发电的一次能耗越大,碳排放量就越多，节能减排的压力就越大。当前,我国发电调度是按照国办发［2007］53号文《节能发电调度办法（试行）》执行,机组发电序位表同类型火力发电机组按照能耗水平山低到高排序，节能优先;能耗水平相同时,按照污染物排放水平由低到高排序。机组运行能耗水平近期暂依照设备制造厂商提供的机纽能耗参数排序，逐步过渡到按照实测数值排序，污染物排放水平以省级环保部门最新测定的数值为准⑷。一般来说,机组烟气排放体积可以采用流量计进行测量,而烟气中二氧化
4、碳浓度也可以直接测量。直接用烟气流量与二氧化碳浓度进行积分计算比较简单，但目前发电厂基本没有安装相应的测量装置,而11大部分屯厂都是共用1座烟囱，当机组型号不一致时，单台机组的碳排放指标无法得出。故在机组没有实现二氧化碳检测的基础上，还不能采用此方法进行。随着节能减排工作的深入，如何减少电收稿日期：2010-05-13力行业中占据较大比例的燃煤机组的碳排放是当前而临的新课题。2二氧化碳排放量计算二氧化碳排放量的计算有的是采用质量计算,如薛新民在《我国能源活动二氧化碳排放量的计算及其国际比较》所采用的方法⑸，以及何
5、介南引用的ORNL计算方法⑹，主要采用化石燃料消费总量计算二氧化碳排放量，该方法基本采用了经济合作发展组织（OECD）专家组于1991年推荐的计算方法。有的是采用体积计算，如房靖华、梅国栋等采用的二氧化碳计算方法Z,基本都是采用气体摩尔体积的基本原理进行计算。2.1燃煤电厂中碳消耗量计算设燃煤电厂每天所发的上网电量为P,每天消耗的煤炭量为伏按照其低位发热量折算到标准发热量下可以得出每度电的标准煤耗率。由于煤炭中有各种元索，碳含量只是其中一部分,通过工业元索分析,都以收到基为基准’计算其碳含量时必须剔除煤中所含的全水
6、分、灰分、挥发分、硫元素等各种元素后才得出碳元素的含量8。因氢、氮、氧等元素含量较低，此处为分析简便而忽略其影响后得出公式如下碳含量=100-（水分含量+灰含量+挥发分）-硫含量。（1）2.2产生的二氧化碳体积根据燃烧理论，碳的完全燃烧反应式为C+02C02,即1摩尔（12kg）碳将产生体积为T.xR/Po=22.4（nF）的二氧化碳（心和內为标准状态下的气体绝对温度和压力;R为理想气体常数）o由于碳元素燃烧后基本都转化成二氧化碳，此外，燃料中还有少量的碳在炉内未完全燃烧生成一氧化碳气体随烟气逸出锅炉排入大气。但考
7、虑到这些一氧化碳最终仍将氧化成二氧化碳，因此，本文将这少量的碳也归入锅炉燃烧生成二氧化碳的碳量中。故单位电量的碳元素消耗所排放的二氧化碳体积为%。2二卷冏（nF/h）,（2）式中：加血为煤中的碳含量，t。3考虑不完全燃烧热损失的修正由锅炉燃烧理论可知，锅炉煤炭燃烧存在不完全燃烧热损失刈。进入锅炉的碳元素因氧化燃烧不完全存在，未能充分转换为二氧化碳，而仍以碳颗粒的形式被烟气带出炉膛和排入冷灰斗，故式（2）直接根据机组耗用碳元素量计算二氧化碳的排放量存在不准确性，实际计量中应该剔除这部分。3.1炉灰（包括炉渣和飞灰）中
8、未燃尽的碳总量煤中的理论含灰量为5=BX叫”式中:尬、为煤中灰的理论总含量J。根据灰平衡原理町知：进入炉膛燃料中的总灰量应当等于飞灰和灰渣中的灰量之和。通过实测的经验数据，锅炉燃烧后产生飞灰的比例占灰渣总量的90%,而产生的渣含量占灰渣总量的10%,飞灰含碳暈和灰渣含碳量指的是简单的质暈比。0灰含碳、灰渣含碳应当是纯碳，而飞灰与灰渣量之和应为煤中灰的总含量，
