一种火力发电关键环节碳排放监测系统及方法与流程

1.本发明涉及碳排放技术领域，更具体的说是涉及一种火力发电关键环节碳排放监测系统及方法。


背景技术：

2.目前，现有的碳排放实时监测方法主要采用测量烟道排放口二氧化碳排放总量的方式进行，然而，火力发电过程中，碳排放的产生包括燃烧环节、脱硫环节、外购电力环节等关键环节，现有的监测系统不能实时监测火力发电过程中各项关键环节的碳排放量。此外火力发电厂可分为燃煤电厂、燃气电厂、生物质耦合电厂三大类，不同类型的火电厂发电的各个环节各不相同。比如生物质耦合电厂有生物质气化环节，热电联产电厂有热电联产供热环节，因此不同类型的火电厂产生碳排放的环节也并不相同。
3.因此如何提供一种能够兼容各种类型火电厂，并且分别实时监测火力发电关键环节碳排放量的监测方法或系统是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种火力发电关键环节碳排放监测系统及方法，用于至少解决背景技术中存在的部分技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.本发明一方面公开了一种火力发电关键环节碳排放监测系统，包括：
7.co2监测终端、采集终端及电厂用采系统；
8.所述co2监测终端用于采集发电机组中每个关键环节碳排放的参数信息，所述发电机组关键环节，包括，燃烧环节、脱硫环节、外购电力环节、热电联产供热环节及生物质气化环节；
9.所述采集终端用于接收所述co2监测终端采集的各个关键环节碳排放的参数信息，并将所述参数信息上传到电厂用采系统；
10.所述电厂用采系统用于获取参数信息并根据所述参数信息计算碳排放量。
11.进一步地，所述co2监测终端包括数据采集模块，所述数据采集模块包括：
12.用于采集燃烧后co2浓度的co2浓度分析仪、用于采集so2浓度的so2浓度浓度传感器或so2浓度分析仪、用于采集生物质气化生成的可燃气体浓度的气体传感器组、以及用于采集外购电力数据和热电联产供热数据的电厂分散控制系统。
13.进一步地，所述co2监测终端还包括：嵌入式处理器、microsd存储模块、无线通信模块及电源管理模块；
14.所述嵌入式处理器用于接收所述数据采集模块采集的数据，并对采集的数据进行处理；
15.所述microsd存储模块用于对处理后的数据进行本地存储；
16.所述无线通信模块用于实现所述嵌入式处理器与电厂用采系统的无线信息交互；
17.所述电源管理模块用于为co2监测终端提供电源。
18.进一步地，所述co2监测终端还包括通用接口模块，所述通用接口模块用于实现所述嵌入式处理器与电厂用采系统的有线信息交互。
19.进一步地，所述无线通信模块包括加密模块，所述加密模块用于实现数据的加密通信。
20.本发明另一方面公开了一种火力发电关键环节碳排放监测方法，包括以下步骤：
21.步骤一、利用co2监测终端采集发电机组中每个关键环节碳排放的参数信息，所述发电机组关键环节，包括，燃烧环节、脱硫环节、外购电力环节、热电联产供热环节及生物质气化环节；
22.步骤二、利用采集终端接收co2监测终端采集的各个关键环节碳排放的参数信息，并将所述参数信息上传到电厂用采系统；
23.步骤三、电厂用采系统接收所述参数信息，并根据所述参数信息计算碳排放量。
24.进一步地，上述方法还包括：
25.步骤四、利用发电侧碳表将汇总的总发电量和步骤三得到排放量进行计算，得出电碳排放因子，并将电碳排放因子上传回电厂用采系统中。
26.进一步地，步骤二中，利用采集终端接收co2监测终端采集的各个关键环节碳排放的参数信息，具体包括：
27.co2监测终端的嵌入式处理器通过同步总线向各数据采集模块发出控制指令，利用不同的数据采集模块分别采集发电机组中每个关键环节碳排放的参数信息；
28.所述数据采集模块包括：用于采集燃烧后co2浓度的co2浓度分析仪、用于采集so2浓度的so2浓度传感器或so2浓度分析仪、用于采集生物质气化生成的可燃气体浓度的气体传感器组、以及用于采集外购电力数据和热电联产供热数据的电厂分散控制系统。
29.进一步地，步骤二中，将所述参数信息上传到电厂用采系统，包括：
30.将所述参数信息进行加密后再传输到电厂用采系统。
31.进一步地，步骤三中，根据所述参数信息计算碳排放量，具体包括：
32.根据co2浓度分析仪采集的燃烧后的co2浓度计算燃烧环节的碳排放量；
33.根据脱硫后的so2浓度值计算脱硫环节的碳排放量；
34.根据电厂分散控制系统采集的外购电力数据计算外购电力环节的碳排放量；
35.根据电厂分散控制系统采集的热电联产供热数据计算热电联产供热环节的碳排放量；
36.根据生物质气化产生的可燃气体浓度计算生物质气化环节的碳排放量。
37.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种一种火力发电关键环节碳排放监测系统及方法，具有以下有益效果：
38.本发明能够实时监测各类型火力发电机组的关键碳排放环节相关参数，可实时计算出各环节碳排放量，相比于现在基于烟气排放连续监测系cems的碳排放在线监测系统更科学，监测环节更全面，碳排放组成更明确，监测结果更准确。同时该系统还结合现在电厂设备(采集总的、用采系统)以及碳表就可以计算出电厂实时总碳排放量和度电碳排放因子,一方面实时总碳排放量可用于面向即时碳交易的发电侧碳排计量系统，另一方面可以将度电碳排因子传递给电网侧，用于计算电网碳排放量。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
40.图1为本发明实施例提供的监测系统示意图整体结构示意图；
41.图2为本发明实施例提供的co2监测终端功能示意图；
42.图3为本发明实施例提供的co2监测终端硬件结构示意图；
43.图4为本发明实施例提供的co2监测终端框架结构示意图。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.本发明实施例公开了一种火力发电关键环节碳排放实时监测系统，该系统包括：co2监测终端、关口电能表、采集终端、电厂用采系统、发电侧碳表；
46.所述关口电能表用于记录发电机组最终上网的电量；
47.所述co2监测终端用于采集发电机组发电关键环节各项参数信息；
48.所述采集终端连接对应的关口电能表和co2监测终端，定时采集相应的数据并定时上传至电厂用采系统；
49.进一步的，有若干机组分别对应各自的关口电脑表、co2监测终端、采集终端；
50.所述电厂用采系统采集各机组的采集终端整理的数据并整合；
51.进一步的，所述电厂用才系统通过无线技术连接发电侧碳表进行信息交互；
52.所述发电侧碳表记录整个电厂的发电量和碳排放量并实时显示；
53.进一步的，所述co2监测终端包括：电源管理、microsd卡槽、通用接口、无线通信模组、嵌入式处理器、若干个从数据采集系统；
54.进一步的，所述co2见此终端内嵌北斗芯片，可以北斗授时，各终端进行同步；
55.所述microsd卡通过sdio总线与嵌入式处理器互联，用于本地存储数据；
56.所述通用接口通过串行总线与嵌入式处理器互联，用于与外界进行有线的信息交互；
57.所述无线通信模组通过串行总线与嵌入式处理器互联，用于与外界进行无线的信息交互；
58.进一步的，所述无线通信模块包含加密模块，再与外接进行连接时，数据会加密上传；
59.所述嵌入式处理器连接数据采集系统，对co2采集系统工作时序进行控制并对采集的数据处理、计算；
60.所述从采集模块由模拟或数字采集从处理器、电气隔离器、多通道数据端口或多总线接口组成；
61.由模拟采集从处理器、多通道模拟数据、电气隔离设备组成的采集模块用于采集模拟数据；
62.由数字采集从处理器、多总线接口、电气隔离设备组成的采集模块用于采集数字数据；
63.进一步的，各从采集模块由同步总线和can总线与嵌入式处理器连接，同步总线控制各模拟采集从处理器同步采集、can总线控制各采集从处理器进行数据顺序上传；
64.所述模拟或数字采集从处理器对各自输入端口数据采集并上传到嵌入式处理器；
65.进一步的所述电气隔离装置对嵌入式系统进行保护；
66.本发明还公开了一种面向火力发电关键环节的碳排放实时监测方法，其方法包括以下步骤：
67.步骤一、利用co2监测终端采集发电机组中每个关键环节碳排放的参数信息，所述发电机组关键环节，包括，燃烧环节、脱硫环节、外购电力环节、热电联产供热环节及生物质气化环节；
68.步骤二、利用采集终端接收co2监测终端采集的各个关键环节碳排放的参数信息，并将所述参数信息上传到电厂用采系统；
69.步骤三、电厂用采系统接收所述参数信息，并根据所述参数信息计算碳排放量。
70.进一步地，上述方法还包括：
71.步骤四、利用发电侧碳表将汇总的总发电量和步骤三得到排放量进行计算，得出电碳排放因子，并将电碳排放因子上传回电厂用采系统中。
72.进一步地，步骤二中，利用采集终端接收co2监测终端采集的各个关键环节碳排放的参数信息，具体包括：
73.co2监测终端的嵌入式处理器通过同步总线向各数据采集模块发出控制指令，利用不同的数据采集模块分别采集发电机组中每个关键环节碳排放的参数信息；
74.所述数据采集模块包括：用于采集燃烧后co2浓度的co2浓度分析仪、用于采集so2浓度的so2浓度传感器或so2浓度分析仪、用于采集生物质气化生成的可燃气体浓度的气体传感器组、以及用于采集外购电力数据和热电联产供热数据的电厂分散控制系统。
75.进一步地，步骤二中，将所述参数信息上传到电厂用采系统，包括：
76.将所述参数信息进行加密后再传输到电厂用采系统。
77.进一步地，步骤三中，根据所述参数信息计算碳排放量，具体包括：
78.根据co2浓度分析仪采集的燃烧后的co2浓度计算燃烧环节的碳排放量；
79.根据脱硫后的so2浓度值计算脱硫环节的碳排放量；
80.根据电厂分散控制系统采集的外购电力数据计算外购电力环节的碳排放量；
81.根据电厂分散控制系统采集的热电联产供热数据计算热电联产供热环节的碳排放量；
82.根据生物质气化产生的可燃气体浓度计算生物质气化环节的碳排放量。
83.下面通过具体的实施例对本发明的发明原理进行进一步的详细说明：
84.实施例一：
85.本实施例提供一种优选实施方案，种面向火力发电关键环节的碳排放实时监测系统，如图1-4所示，本实施方案包括与火电厂机组数相同数量的关口电能表、co2监测终端、
采集终端，以及电厂用采系统、发电侧碳表。图1中可以看到，每个发电机组都有与之对应的关口电能表、co2监测终端、采集终端。
86.所述co2监测终端包括若干个采集从处理器、隔离电路、输入接口，用于对碳监测有用数据的采集，并且还包含嵌入式主处理器、microsd卡、通用接口、无线通信模组、电源管理器对系统功能提供支持。并且监测终端还要实现数据校验功能，防止数据传输过程中出现无码。需要说明的是co2监测终端中还嵌入北斗芯片与断线监测芯片。其中北斗芯片可以进行北斗授时，使各机组的co2监测终端运行同步，断线监测芯片可以监测本监测终端所连接的输入端口的异常情况，从而导致信息错误。并且，通过内置片上系统，可以使co2采集终端进行在线升级，保证碳排放计算方法等信息的实时更新。
87.所述嵌入式处理器为stm32f429ah6，嵌入式主处理器通过同步总线连接各采集从处理器，提供同步的控制信号，保证所连接的从处理器同步进行数据采集，使得嵌入式主处理器能获得同一时间的浓度、流速等信息，确保计算准确性。同时用can总线连接各采集从处理器的信息交互接口，使得所连接的若干采集从处理器能有序的将自身所采集到的数据上传至嵌入式主处理器。在其内部将采集到的数据通过案例二所述的算法实时计算出相应环节的碳排放量。为了满足碳交易市场所要求的数据更新时间为15min，将15min内采集到的数据取平均值并以15min为节点相采集终端上传一次数据。
88.所述电源管理器为个设备提供稳定电源。
89.所述采集从处理器为stm32f303cbt6，根据所采集信号的类型可分为模拟采集从处理器和数字采集从处理器。对于模拟信号采集用模拟采集从处理器，对于数字信号采用数字采集从处理器。采集周期应小于5min。
90.在所述输入接口与采集从处理器之间加入电气隔离模块，用来保护内部处理器系统正常工作；
91.所述输入接口根据采集信号的不同可分为多通道模拟输入和多总线接口。co2浓度分析仪(西门子ultramat23)和矩阵式流量传感器(lgz-100)等使用模拟信号传输数据，脱硫环so2浓度分析仪、dcs系统等使用数字信号传输数据。对于模拟信号需要连接多通道模拟输入接口，对于数字信号需要连接多总线接口。经过电气隔离电路后由模拟采集从处理器采集信息。其中无论是模拟采集从处理器还是数字采集从处理器再将采集到的模拟或是数字信号，经过内部运算转换为同一协议的信号传输到嵌入式住处理器。
92.所述microsd卡与嵌入式主处理器通过sdio进行信息交互，在每次嵌入式主处理器采集到数据后将数据通过此卡槽存入本地。我们要求存储周期在半年以上。
93.所述通用接口经过串行总线与嵌入式主处理器进行信息交互，本方案提供此接口，在用户需要外接上位机实时显示数据的时候可以提供支持。
94.所述无线通信模组通过串行总线与嵌入式主处理器进行信息交互，特别的无线通信模组能含加密芯片，在与外界进行无线信息传输时，对信息进行加密后上传出去。
95.所述关口电能表会定时将该机组的实时上网电量(对外发电量)信息传送到采集终端上。
96.电厂中每个机组都配置一个采集终端，采集终端用于采集与之对应的关口电能表上传的发电量信息、co2监测终端上传的关键环节碳排放量信息。同样的，为了满足碳交易市场中数据更新时间15min的要求，将采集时间设置为15min一次，并且上传到电厂用采系
统。其中上传形式根据不同需求可以提供无线接口lora和有线接口hplc或者串行接口，并且在上传时需要通过安全芯片对数据进行加密，确保通信时信息的安全。
97.所述电厂用采系统采集各采集终端的数据，并且汇总将总发电量和总碳排放量传到发电侧碳表中，发电侧碳表用得到的总发电量和总碳排放量计算出度电碳排放因子并且上传回到电厂用采系统中。并且能实时显示电厂的发电量/碳排放量以及度电碳排放因子。
98.实施例二：
99.在现有的实时监测系统中，在机组烟道排气口配置烟气排放连续监测系统(cems)和二氧化碳浓度分析仪。通过在排气口测量co2浓度和流量等信息测出整个发电环节送排放的总碳排放量。但这种方法测得的只是粗略的计算出口的碳排放总量，不能对火电厂发电过程中燃烧环节、脱硫环节、外购电力环节、热电联产环节、生物质气化环节等各个环节进行实时测量。
100.本方案火力发电关键环节的碳排放实时监测系统，通过对不同流程中采集相应数据，可以监测各个环节的碳排放量。在上述案例中描述其整个硬件工作流程。在本案例中着重介绍相应算法，介绍如何使用采集终端得到的数据进行计算得到碳排放量。
101.在嵌入式主处理器内部，通过时间段q(如果按照碳交易市场的要求，那么q为15min)内多次采集计算出浓度平均值。并通过公式(1.1)计算出出口处碳排放量。
[0102][0103]
式中:ec：烟气中co2累计排放量,t/q(如果按照碳交易市场的要求，那么q为15min)；q时间段内测得的平均co2浓度换算值,mg/nm3；净烟气流量,nm3/q；10-9
：质量单位毫克与吨的转换系数。
[0104]
对于分析仪中上传的数据为体积浓度(ppm)，则需要按照公式(1.2)转换为质量浓度(mg/m3)
[0105][0106]
式中：x：浓度换算值,mg/nm3；c：浓度测量值,ppm；m：气体分子质量；t：净烟气温度,℃；p：净烟气压力,pa。
[0107]
若无法测量温度t和压强p，则可以采用简易公式(1.3)转换：
[0108][0109]
除了燃气发电侧没有脱硫环节，其余的火力发电厂都有脱硫环节。
[0110]
对于炉外脱硫机组，可以在燃烧后进入脱硫环节前通过so2浓度分析仪测量so2浓度，并且在脱硫后再用so2浓度分析仪测量so2浓度。火力发电关键环节的碳排放实时监测系统的采集从处理器在嵌入式主处理器同步总线的控制下，同步采集脱硫前后so2浓度值，流量值，并在内部将模拟信号和数字信号都转换成同一协议的信号，最后通过can总线传到嵌入式主处理器中。
[0111]
通过脱硫前和脱硫后浓度的差值由于脱硫原理so2+caco3＝co2+caso3可知，由式子(1.4)
[0112][0113]
式中:es：炉外脱硫中co2累计排放量,t/q(如果按照碳交易市场的要求，那么q为15min)；脱硫前后浓度差换算值,mg/nm3；脱硫前浓度转换值,mg/nm3；脱硫后浓度转换值,mg/nm3；f：净烟气流量,nm3/q；44/64：co2与so2的质量比值。
[0114]
对于炉内脱硫的机组，可以通过so2浓度分析仪在排气口测量脱硫后so2的浓度值，并且基于dcs提供的脱硫效率等数据。火力发电关键环节的碳排放实时监测系统的采集从处理器在嵌入式主处理器同步总线的控制下，同步采集so2浓度值，流量值，脱硫效率数据，并在内部将模拟信号和数字信号都转换成同一协议的信号，最后通过can总线传到嵌入式主处理器中。
[0115]
在主处理器中通过公式(1.5)计算：
[0116][0117]
式中:e
s2
：炉内脱硫中co2累计排放量,t/q(如果按照碳交易市场的要求，那么q为15min)；xs：脱硫浓度转换值,mg/nm3；f：净烟气流量,nm3/q；44/64：co2与so2的质量比值；effz:脱硫效率。
[0118]
对于机组生产过程中的外购电力碳排放，将外部接入机组的电表连接一个采集从处理器，从输入端口进入电气隔离装置后，被采集从处理器实时采集外购电量。并通过can总线上传到嵌入式主处理器中。
[0119]
在主处理器中通过公式(1.6)计算：
[0120]e外
＝adef(1.6)
[0121]
式中：e
外
：为企业净购入使用电力产生的co2排放量，t/q(如果按照碳交易市场的要求，那么q为15min)；ad:为企业净购入电量，mw*h/q；ef为外部供电网上所对应的排放因子，t/(mw*h)。
[0122]
对于热电联产机组还会有一部碳排放需要考虑。将热电联产的机组的外输电表连接一个采集从处理器，从输入端口进入电气隔离装置后，被采集从处理器实时采集外购电量。并通过can总线上传到嵌入式主处理器中。
[0123]
在主处理器中通过公式(1.7)计算：
[0124]ere
＝(w
rcy
×
a)e
f2
(1.7)
[0125]
式中：e
re
：为企业热电联产的co2排放量，t/q(如果按照碳交易市场的要求，那么q为15min)；w
rey
：为热电联供的电量，mw*h/q；a：供热比，％；e
f2
为机组测量的电碳排放因子，t/(mw*h)。
[0126]
对于生物质发电机组，其生物质气化会产生碳排放气体(co、co2、ch4、c2h2、c2h4、c2h6、c3h8)，这些气体在燃烧炉内燃烧也会变成co2。对于火电厂的碳排放不将生物质发电产生的co2计入碳排放量，需要单独计算并剔除。通过在生物质气化的发酵仓排气口处通过气体传感器测量气体浓度，流量等信息。
[0127]
将气体分析仪的信息输出接口连接一个采集从处理器，从输入端口进入电气隔离装置后，被采集从处理器实时采集外购电量。并通过can总线上传到嵌入式主处理器中。
[0128]
在主处理器中通过公式(1.8)计算：
[0129][0130]
式中：e
生
：co2累计排放量,t/q(如果按照碳交易市场的要求，那么q为15min)；si：第i种气体的转化浓度，mg/nm3；f：净烟气流量,nm3/h；10-9
：质量单位毫克与吨的转换系数；co2与第i种气体的质量比值；n：一个i气体分子能转换为n个co2分子。
[0131]
co与co2是1：1的关系；
[0132]
co2与co2是1：1的关系；
[0133]
ch4与co2是1：1的关系；
[0134]
c2h2与co2是1：2的关系；
[0135]
c2h4与co2是1：2的关系；
[0136]
c2h6与co2是1：2的关系；
[0137]
c3h8与co2是1：3的关系。
[0138]
通过各个环节的测量就可以准确的监测整个发电过程中碳排放情况。e
总
为列入度电碳排放因子计算的碳排放总量。
[0139]e总
＝ec+e
外-e
s-e
re-e
生
(1.9)
[0140]
式中:ec：烟气中co2累计排放量,t/q；e
外
：为企业净购入使用电力产生的co2排放量，t/q；es：炉外脱硫中co2累计排放量,t/q；e
re
：为企业热电联产的co2排放量，t/q；e
生
：co2累计排放量,t/q。
[0141]
在每个q时间对内，嵌入式主处理器采集q，内的平均数据。并定时通过sdio将数据存入到microsd卡，并且本系统提高通用串行总线，在用户需要外接上位机实时显示数据的时候可以提供支持。同时嵌入式主处理器通过串行总线操控无线通信模组进行无线数据传输，
[0142]
在与外界进行无线信息传输时，对信息进行加密后上传出去。
[0143]
co2监测终端在每个q时间后，向对应的采集终端上传一次关键环节碳排放量信息。关口电能表也在这一时间上传一次上网电量(对外供电量)。
[0144]
采集终端在采集到相应数据后，通过安全芯片加密后将数据上传到电厂用采系统，电厂用采系统收集到电厂所有机组对应采集终端的数据，并将数据传输到发电侧碳表中。
[0145]
在发电侧碳表中记录所有机组的总发电量和总碳排放量e
总
，在电表上实时显示电厂的发电量、碳排放量以及度电碳排放因子。并且计算处电碳排放因子上传回电厂用采系统中。
[0146]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0147]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种火力发电关键环节碳排放监测系统，其特征在于，包括：co2监测终端、采集终端及电厂用采系统；所述co2监测终端用于采集发电机组中每个关键环节碳排放的参数信息，所述发电机组关键环节，包括，燃烧环节、脱硫环节、外购电力环节、热电联产供热环节及生物质气化环节；所述采集终端用于接收所述co2监测终端采集的各个关键环节碳排放的参数信息，并将所述参数信息上传到电厂用采系统；所述电厂用采系统用于获取参数信息并根据所述参数信息计算碳排放量。2.根据权利要求1所述的火力发电关键环节碳排放监测系统，其特征在于，所述co2监测终端包括数据采集模块，所述数据采集模块包括：用于采集燃烧后co2浓度的co2浓度分析仪、用于采集so2浓度的so2浓度传感器或so2浓度分析仪、用于采集生物质气化生成的可燃气体浓度的气体传感器组、以及用于采集外购电力数据和热电联产供热数据的电厂分散控制系统。3.根据权利要求2所述的火力发电关键环节碳排放监测系统，其特征在于，所述co2监测终端还包括：嵌入式处理器、microsd存储模块、无线通信模块及电源管理模块；所述嵌入式处理器用于接收所述数据采集模块采集的数据，并对采集的数据进行处理；所述microsd存储模块用于对处理后的数据进行本地存储；所述无线通信模块用于实现所述嵌入式处理器与电厂用采系统的无线信息交互；所述电源管理模块用于为co2监测终端提供电源。4.根据权利要求3所述的火力发电关键环节碳排放监测系统，其特征在于，所述co2监测终端还包括通用接口模块，所述通用接口模块用于实现所述嵌入式处理器与电厂用采系统的有线信息交互。5.根据权利要求3所述的火力发电关键环节碳排放监测系统，其特征在于，所述无线通信模块包括加密模块，所述加密模块用于实现数据的加密通信。6.一种火力发电关键环节碳排放监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、利用co2监测终端采集发电机组中每个关键环节碳排放的参数信息，所述发电机组关键环节，包括，燃烧环节、脱硫环节、外购电力环节、热电联产供热环节及生物质气化环节；步骤二、利用采集终端接收co2监测终端采集的各个关键环节碳排放的参数信息，并将所述参数信息上传到电厂用采系统；步骤三、电厂用采系统接收所述参数信息，并根据所述参数信息计算碳排放量。7.根据权利要求6所述的火力发电关键环节碳排放监测方法，其特征在于，还包括步骤四：利用发电侧碳表将汇总的总发电量和步骤三得到排放量进行计算，得出电碳排放因子，并将电碳排放因子上传回电厂用采系统中。8.根据权利要求6所述的火力发电关键环节碳排放监测方法，其特征在于，步骤二中，利用采集终端接收co2监测终端采集的各个关键环节碳排放的参数信息，具体包括：co2监测终端的嵌入式处理器通过同步总线向各数据采集模块发出控制指令，利用不同
的数据采集模块分别采集发电机组中每个关键环节碳排放的参数信息；所述数据采集模块包括：用于采集燃烧后co2浓度的co2浓度分析仪、用于采集so2浓度的so2浓度传感器或so2浓度分析仪、用于采集生物质气化生成的可燃气体浓度的气体传感器组、以及用于采集外购电力数据和热电联产供热数据的电厂分散控制系统。9.根据权利要求6所述的火力发电关键环节碳排放监测方法，其特征在于，步骤二中，将所述参数信息上传到电厂用采系统，包括：将所述参数信息进行加密后再传输到电厂用采系统。10.根据权利要求6所述的火力发电关键环节碳排放监测方法，其特征在于，步骤三中，根据所述参数信息计算碳排放量，具体包括：根据co2浓度分析仪采集的燃烧后的co2浓度计算燃烧环节的碳排放量；根据脱硫后的so2浓度值计算脱硫环节的碳排放量；根据电厂分散控制系统采集的外购电力数据计算外购电力环节的碳排放量；根据电厂分散控制系统采集的热电联产供热数据计算热电联产供热环节的碳排放量；根据生物质气化产生的可燃气体浓度计算生物质气化环节的碳排放量。

技术总结
本发明公开了一种火力发电关键环节碳排放监测系统及方法，属于碳排放技术领域。其中系统包括：CO2监测终端、采集终端及电厂用采系统；所述CO2监测终端用于采集发电机组中发电关键环节的各项参数信息；所述采集终端用于接收所述CO2监测终端采集的各项参数信息，并将所述参数信息上传到电厂用采系统；所述电厂用采系统用于获取参数信息并根据所述参数信息计算碳排放量。通过上述系统和基于该系统的方法本发明能够兼容各种类型火电厂，并且实现火力发电各关键环节碳排放量的监测。力发电各关键环节碳排放量的监测。力发电各关键环节碳排放量的监测。


技术研发人员：杨超 雷宪章 张安安 蒋温星 魏伟 彭涛 张成 叶利
受保护的技术使用者：天府新能源研究院 国网湖北省电力有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/6