一種預測燃煤電廠碳排放量的計算方法與流程

技術特征：

1.一種預測燃煤電廠碳排放量的計算方法，其特征在于，所述計算方法包括下列步驟：

S1、建立數學模型，得出燃料特性系數β的關系式：

根據現有的煤質分析數據，利用多元線性回歸模型擬合出燃煤的工業分析數據A_ad、V_ad、FC_ad、Q_gr,ad與燃料特性系數β之間的關系式，其中A_ad、V_ad、FC_ad、Q_gr,ad分別表示為收到基下燃煤中的灰分含量(單位：％)、揮發分含量(單位：％)、固定碳含量(單位：％)和燃煤的高位發熱量(單位：MJ/kg)，得到褐煤和無煙煤關于燃料特性系數和工業分析數據之間的線性回歸方程；

S2、計算電廠燃燒的煤的燃料特性系數β值：

將電廠測得的燃煤工業分析數據A_ad、V_ad、FC_ad、Q_gr,ad根據煤種的不同帶入所述的褐煤或無煙煤關于燃料特性系數和工業分析數據之間的線性回歸方程中，計算出電廠燃煤的燃料特性系數β值；

S3、計算煙氣中二氧化碳的百分比含量CO₂：

將電廠檢測的尾氣中氧氣和二氧化硫的百分比含量和所述的計算出電廠燃煤的燃料特性系數β值帶入二氧化碳含量計算式計算出煙氣中二氧化碳的百分比含量；

S4、計算煙氣的排放總量V_y；

S5、計算二氧化碳的排放總量

將所述的煙氣中二氧化碳的百分比含量CO₂和所述的煙氣的排放總量V_y帶入公式即可計算得到電廠中CO₂的實際排放量。

2.根據權利要求1所述的一種預測燃煤電廠碳排放量的計算方法，其特征在于，所述的步驟S1、建立數學模型，得出燃料特性系數β的關系式具體如下：

S11、將無煙煤的工業分析數據和煤的燃料特性系數作為樣本數據，并將其帶入仿真軟件的線性回歸分析工具中，則X和Y分別表示為：

$X=\left(\begin{array}{cccc}{A}_1& V_1& {\mathrm{FC}}_1& Q_1\\ A_2& V_2& {\mathrm{FC}}_2& Q_2\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ A_n& V_n& {\mathrm{FC}}_n& Q_n\end{array}\right),Y=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\β}}_1\\ {\mathrm{\β}}_2\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{\β}}_n\end{array}\right)---\left(4\right)$

式中，A_i、V_i、FC_i、Q_i分別表示為第i個樣本中的空氣干燥基灰分(單位：％)、揮發分(單位：％)、固定碳(單位：％)和高位發熱量(單位：MJ/kg)，β_i為第i個樣本的燃料特性系數；

S12、根據仿真軟件分別對褐煤和無煙煤樣本數據進行逐步回歸分析，得到褐煤和無煙煤關于燃料特性系數和工業分析數據之間的線性回歸方程分別如下所示，

3.根據權利要求2所述的一種預測燃煤電廠碳排放量的計算方法，其特征在于，

所述仿真軟件為MATLAB，所述線性回歸分析工具為stepwise命令，其中，stepwise命令的格式為：stepwise(X,Y)，其中X表示自變量數據，為n×m階矩陣，m表示自變量種類數，n表示每種自變量的樣本數，Y表示因變量數據，為n×1階矩陣，n表示因變量樣本數。

4.根據權利要求1所述的一種預測燃煤電廠碳排放量的計算方法，其特征在于，

所述的二氧化碳含量計算式如下：

${\mathrm{CO}}_2=\frac{21-O_2}{1+\mathrm{\β}}-{\mathrm{SO}}_2$

式中，CO₂表示煙氣中二氧化碳的體積分數，O₂表示煙氣中氧氣的體積分數，SO₂表示煙氣中二氧化硫的體積分數。

5.根據權利要求1所述的一種預測燃煤電廠碳排放量的計算方法，其特征在于，

所述的步驟S4、計算煙氣的排放總量V_y具體如下：

若電廠已經測得煙氣排放的總量V_y，則直接使用該數據；

若電廠未測得煙氣排放的總量V_y，則可根據燃煤量和過量空氣系數進行計算，如下所示：

$V_y=\frac{M}{1000}\×\[\frac{1.04Q_{net,ar}}{4.187}+0.77+1.0161(\mathrm{\α}-1)V_0\]$

其中，M表示燃燒所用的燃料量(單位：t)，Q_net,ar表示燃料的低位發熱量(單位：MJ/kg)，α表示空氣過量系數，V₀表示每燃燒1噸煤所需的理論空氣量，其計算式為：

V₀＝(1.05×Q_net,ar+0.278)×1000

$\mathrm{\α}=\frac{21}{21-O_2}$

其中，O₂表示已檢測得到的煙氣中氧氣的體積分數。