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儀表網 行業標準】近日,由國家能源集團新能源技術研究院有限公司 、中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司 、浙江大學 、華電電力科學研究院有限公司 、國電電力發展股份有限公司 、國能錦界能源有限責任公司等單位起草,524(中國電力企業聯合會)歸口的國家標準計劃《火力發電廠煙氣二氧化碳捕集系統能耗測定技術規范》征求意見稿已編制完成,現公開征求意見。
近三四十年來,全球二氧化碳排放量急劇增加,其中絕大多數的溫室氣體來自化石燃料的燃燒。2020年9月中國明確提出力爭于2030年前達到二氧化碳排放峰值、2060年前實現碳中和目標。隨著雙碳問題的提出,二氧化碳捕集利用技術也不斷受到重視。CCUS 技術作為實現碳中和目標技術組合的重要構成部分,是可大規模推廣應用的碳減排技術之一,未來減排潛力巨大、技術發展路徑多樣,是目前實現化石能源大規模低碳化利用的重要技術選擇。
有數據統計,2020年全年中國共排放103.76億噸CO2。從細分行業來看,2020年碳排放前三的行業分別是火電廠、鋼鐵和水泥,這三個行業的排放量占比超過了全國總量的60%。其中,火電廠排放量高達35.39億噸。CCUS技術是一項具備很大發展潛力的新型節能減排技術,是解決全球氣候變化、緩解溫室氣體排放的關鍵工藝之一,是我國煤電行業實現超低(近零)排放的重要途徑。到2060年,我國需要通過CCUS技術完成約175億~315億噸的累計減排任務。其中,碳排放前三的行業中,火電行業預計減排160億~285億噸。
在目前而言,CCUS 推廣的難點在于能耗過高。捕集系統能耗是評價煙氣二氧化碳捕集系統性能的重要指標。降低碳捕集能耗、加快示范項目實施亟需能耗測定技術標準的引領,但我國碳捕集系統能耗測定對監測方法的概述、儀器、設備、實驗步驟、數據質量控制與處理等內容尚無規定,因此有必要編制《火力發電廠煙氣二氧化碳捕集系統能耗測定技術規范》,填補國內碳捕集能耗測定方面的空白。
本文件按照GB/T 1.1-2020《標準化工作導則 第1部分:標準化文件的結構和起草規則》的規則起草。
本文件起草單位:國家能源集團新能源技術研究院有限公司、國電電力發展股份有限公司、國家能源集團江蘇電力有限公司、中國標準化研究院、中國21世紀議程管理中心、中國環境監測總站、生態環境部環境發展中心、浙江大學、北京理工大學、中國礦業大學、華電電力科學研究院有限公司、中國石油
天然氣股份有限公司石油化工研究院、中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司、國家電投集團遠達環保股份有限公司、中國電力工程顧問集團華東電力設計院有限公司、浙江省白馬湖實驗室有限公司、國能錦界能源有限責任公司、國家能源集團泰州發電有限公司、華中科技大學。
本文件規定了火力發電廠煙氣二氧化碳捕集能耗測試和計算的要求與方法,包含測試準備、測試要求、測試內容、測試方法、計算方法及測試報告等內容。
本文件適用于指導火力發電廠煙氣二氧化碳捕集裝置(捕集規模每年千噸級以上)進行能耗測試和計算工作,為其它鋼鐵、水泥、燃煤燃氣等企業開展二氧化碳捕集能耗測試和計算工作提供方法參考。
測試準備:
1.應確定測定對象,劃定被測試捕集裝置的范圍。
2.應收集與測試捕集裝置有關的基礎資料,包括主要設計參數、運行參數、主要耗能設備的檔案等資料。
3.應結合具體情況制定測試方案。制定測試方案前,應明確測試任務的性質、目的、內容、方法、質量等要求,必要時組織人員到碳捕集裝置現場核查,并按相關程序評估能力和資源是否能滿足測試任務的需求。測試方案一般包括:
3.1 測試目的和要求
3.2 測試項目
3.3 測試點位
3.4 樣品采集方法和儀器儀表
3.5 數據分析方法和依據
3.6 人員組織與分工
3.7 測試進度安排等
3.8 測試現場危險源分析及安全防護措施
3.9 測試原始數據記錄表
4.應配齊滿足檢測要求的測試設備、儀器、計量器具,手工檢測儀表和在線檢測儀表應完成檢定或校準,且在有效期內。
4.1 煙氣二氧化碳含量測定設備(手工)儀器調試和校準
4.1.1 儀器氣密性檢查,按儀器使用說明書,正確連接分析儀、采樣管路等,達到儀器工作條件后按GB/T 16157 檢查氣密性,若檢查不合格,應檢查漏氣點并重新連接,再次檢漏,直至確認不漏氣方可使用。
4.1.2 按 GB/T 16157 準備 CO2校正用零氣、中濃度及高濃度標準氣體,將 CO2標準氣體以儀器規定的流量導入分析儀進行測定,若示值誤差滿足 HJ 1240 或 HJ 870 的要求,分析儀可用;否則,需按儀器使用說明書中規定的步驟進行零點及量程校準。
4.2 煙氣參數測定設備儀器調試和校準
4.2.1 檢查微壓計是否漏氣。向差壓測量儀器的正壓端(或負壓端)入口吹氣(或吸氣),迅速封閉該入口,如微壓計的讀數不變,則表明該通路不漏氣。
4.2.2 檢查皮托管是否漏氣。用橡皮管將全壓管的出口與微壓計的正壓端連接,靜壓管的出口與微壓計的負壓端連接。由全壓管測孔吹氣后,迅速堵嚴該測壓孔,如微壓計的讀數變,則表明全壓管不漏氣;此時再將靜壓測控用橡皮管或膠布密封,然后打開全壓測孔,此時微壓計讀數將至某一讀數,若讀數不繼續跌落,則表明靜壓管不漏氣。
5.全面檢查被測捕集裝置運行工況是否正常,如有不正常現象應排除。
6.參加測試人員應經過培訓,測試過程中測試人員不宜變動。
測試要求:
1.測試開始前,捕集裝置完成調試,測試期間捕集裝置應正常運行。
2.試開始前,對捕集裝置的煙氣入口和出口,均應規范化設置采樣位置,包括采樣平臺和梯架、采樣孔、采樣點位等,詳見附錄 A。
3.測試期間,捕集裝置的煙氣量穩定,波動范圍±10%以內,溫度波動在±3℃以內(膜法除外),壓力波動在±5%以內,蒸汽流量波動在±5%以內。
4.測試期間,捕集裝置進口煙氣 CO2濃度穩定,波動范圍在±10%以內。
5.氣體膜分離捕集裝置測試期間,排放空氣濃度波動不宜超過±10%;滲透側氣體流量波動宜控制在±10%以內。
6.在捕集裝置系統運行工況達到上述條件且穩定運行1小時后,可開展測試工作。
7.同參數不同測試點位的測試應同步進行,現場儀器儀表在同一測試點位應測試 3-5 次,取平均值;同類測試點位的測試時間間隔應一致,間隔時間宜為5min-15min。
8.蒸汽參數測試宜在捕集裝置系統熱工況穩定后連續測試1h,蒸汽溫度、壓力、質量流量可取在線儀表數據,應測試3-5次,取平均值。
9.每組膜組件進口和出口壓力采用壓力傳感器進行測試。
測試報告編寫:
測試報告分為前言和正文兩部分,分別如下:
1.前言。前言應包括:1.1 測試項目;1.2 測點地點;1.3 測試時間;1.4 測試單位;1.5 測試人員;1.6 測試負責人;1.7 報告編寫人;1.8 報告審核人;1.9 報告批準人(簽字)。
2.正文。正文包括以下內容:2.1 測試裝置;2.2 測試目的和要求;2.3 測試概況;2.4 測試依據;2.5 測試用儀器儀表說明;2.6 測試內容;2.7 測試計算數據綜合表和結果匯總表;2.8 測試結果的分析及建議。
3.測試原始數據、測試報告應由測試單位存檔備查。
更多詳情請見附件。
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