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申请/专利权人：国能南京电力试验研究有限公司;国电环境保护研究院有限公司;国家能源集团科学技术研究院有限公司

摘要：本发明涉及一种测试燃机燃料氧化率与碳排放的装置，该系统主要包括烟气分析仪、烟气流量计、数据计算模块、现场气相色谱仪、NDIR非分光红外光谱分析仪与燃气流量计。本发明利用气相色谱法高精度结果来修正NDIR非分光红外光谱法的低精度结果，利用NDIR非分光红外光谱法实时测量的连续性优势来规避气相色谱法长时间间隔测试条件下燃料成分的波动风险。整套系统可测试电厂烟气中二氧化碳、一氧化碳以及甲烷排放情况，通过对比燃气电厂实测二氧化碳排放量与根据燃料成分计算获得的碳排放量，精确获得燃气电厂燃料真实氧化率、碳排放以及排放强度。

主权项：1.一种测试燃机燃料氧化率与碳排放的装置，其特征在于，包括：气相色谱仪，设置于燃机的燃料入口处对燃料进行采集，形成包含燃料各种组分的初始采集数据；烟气分析仪，设置于燃机烟囱内，实时监测烟气的各种组分浓度以及烟气温度与压力；燃气流量计，监测燃机实时所用燃料标态的体积流量V；烟气流量计，结合烟囱截面积得到烟囱的烟气体积流量；数据计算模块，实时采集气相色谱仪、红外光谱分析仪以及燃气流量计的数据；首先计算二氧化碳的总质量；再根据烟气中CO2、CO以及甲烷的体积浓度进行实测CO2的质量流量；接着对实测的CO2质量流量进行修正后，计算燃气电厂的碳排放强度与燃料真实氧化率；其中，为数据计算模块根据燃气的燃料组分以及体积流量V在氧化率为100％情况下通过理想气体状态方程计算各组分生成的二氧化碳质量流量，最后将各组分生成的二氧化碳质量流量汇总形成二氧化碳的总质量的理论值；燃气的任一燃料组分的体积流量V根据式（2）计算： （2）其中，表示该组份在时刻t1至时刻t2平均修正浓度，满足式（3），体积流量根据由燃气流量计在时刻t1至时刻t2监测的体积流量采集数据V积分得到： （3）；实测CO2的质量流量的计算过程具体为：通过烟气分析仪测试得到烟气的各种组分浓度以及烟气温度与压力、通过烟气流量计测试与烟囱截面积得到烟囱的烟气体积流量以及通过组分浓度分别获得各组分的体积流量，根据理想气体状态方程计算获得实测的CO2、CO以及甲烷的质量流量、、；设定各组分包括：CO2、CO以及CH4，数据计算模块对实测的CO2质量流量进行修正的过程具体为：首先根据式（4）计算得到完全氧化情况下获得的二氧化碳质量： （4）再根据式（5）对各组分进行修正，式（5）中为测的CO2质量流量的修正系数： （5）；根据式（6）获取碳排放强度： （6）其中，实际发电量为燃气电厂提供的发电量；年度供热折算发电量根据企业实际年度供热量折算得出；根据式（7）获取燃气电厂的燃料真实氧化率： （7）。

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