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创新煤中碳硫同步检测技术精准掌控煤炭燃烧二氧化碳排放量

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完成单位:河北华电石家庄裕华热电有限公司,华电电力科学研究院有限公司,中国华电集团有限公司河北分公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

梁瑞玲,李冠龙,孙成,王亚梅,王光普,田建亮,史金红,覃涛

项目概况

为便于火力发电企业检测每个班次入炉煤的碳和全硫,精准掌控煤炭燃烧的二氧化碳排放量,本项目拟创新煤中总碳和全硫检测方法,提出仪器设备技术要求,探寻煤中总碳和全硫检测仪器设备,以不新增人力成本的前提下,在同一台设备、对同一个样次同步检测煤中的总碳和全硫,降低检测成本,提高检测速度,确保检测结果准确、可靠。 1、主要研究成果包括以下内容: (1)提出仪器设备技术原理和技术要求。具体原理为:试样在高温和氧气流中充分燃烧,煤中的碳和硫完全燃烧生成二氧化碳和二氧化硫,利用二者红外光谱吸收波长的不同,采用两个特定波长的红外检测器分别检测二氧化碳和二氧化硫的总量,从而计算试样中碳和全硫的含量 (2)探寻适宜的仪器设备。将原适用于检测钢铁中碳和硫的设备,进行了改进,使其可以应用于煤炭检测中,实现煤中碳硫的同步检测。 (3)研发煤中总碳和全硫同步检测方法。探讨了煤中碳硫同步检测最适宜的温度、氧气压力、称样量以及不同煤种的适应性,形成适宜的检测方法。 (4)精准掌控发电企业每班每天二氧化碳排放量。根据发电企业每班的上煤量和全水分,即可求得该班煤炭净消耗量。通过碳硫同步检测仪可检测出每班煤炭的含碳量,煤炭的碳氧化率,即可求得每班的二氧化碳排放量。 2、本项目具有如下创新点: 发电企业在同一台仪器设备、同一个称量样品,检测入炉煤硫分的同时也检测了碳元素,满足标准方法的同时可实现每个班次检测入炉煤碳元素的目标,从而精准掌控煤炭燃烧的二氧化碳排放量。 3、达到的技术要求 (1)在以煤炭为主要燃料的行业如电力、钢铁、水泥、陶瓷、造纸等推广应用本项目的检测方法和满足技术条件要求的仪器设备,可为我国发电行业低碳经济发展、全国碳交易市场的建立和运行提供相对准确可靠的二氧化碳排放量。 (2)在目前人力投入不变的条件下,燃煤发电企业(燃用煤炭企业)可实现每个班次检测入炉煤全硫的同时检测碳元素,从而精准计算出每个班次煤炭燃烧的二氧化碳排放量,为集团公司、区域公司及发电企业等基于碳排放权交易的应对策略研究和采取应对措施提供可靠信息。