T∕CIECCPA 006-2022 锅炉燃烧智能优化系统降碳计算单元(1)

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ICS27.060CCSJ98团体标准T/CIECCPA006—2022锅炉燃烧智能优化系统降碳计算单元Calculationunitforthecarbonreductionofboilercombustionintelligentoptimizationsystem2022–08–02发布2022–08–04实施中国工业节能与清洁生产协会发布

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2T/CIECCPA006-2022目次前言.............................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14技术要求...........................................................................24.1一般要求........................................................................24.2性能要求........................................................................35试验和计算方法.....................................................................35.1试验目的........................................................................35.2试验条件........................................................................35.3锅炉热效率计算..................................................................35.4单位发电量二氧化碳排放量计算....................................................36检验规则...........................................................................46.1性能检验........................................................................46.2判定规则........................................................................4附录A（资料性）计算模型输入数据表...................................................5A.1燃烧热力学模型输入数据..........................................................5A.2汽水吸热模型输入数据............................................................5A.3综合能效转化模型输入数据........................................................6附录B（规范性）二氧化碳排放量计算方法...............................................7表1检验项目及要求...................................................................4表A.1燃烧热力学模型输入数据表.......................................................5表A.2汽水吸热模型输入数据表.........................................................5表A.3综合能效转化模型输入数据表.....................................................6I

3T/CIECCPA006-2022前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国工业节能与清洁生产协会提出并归口。本文件起草单位：武汉世嘉新能源工程有限公司、国能龙源环保有限公司、厦门绿洋环境技术股份有限公司、浙江德创环保科技股份有限公司、中国环境保护集团有限公司、国能唯真（山东）测试分析有限公司、武汉恒合嘉创环境工程有限公司、武汉凯迪电力环保有限公司、浙江天洁环境科技股份有限公司、浙江菲达环保科技股份有限公司、浙江大学、上海激光电源设备有限责任公司、绍兴市质量技术监督检测院。本文件主要起草人：程亮平、张迎冰、朱青、陈意、刘明一、李力、周统、谢友金、赵博、丁刚、赵志华、吴敏、曹廷义、陈宇渊、陈洪锋、张启玖、郑成航、陈超、白月、孙淮浦、赵飞、黄翔。本文件为首次发布。II

4T/CIECCPA006-2022锅炉燃烧智能优化系统降碳计算单元1范围本文件规定了锅炉燃烧智能优化系统降碳计算单元的技术要求、试验和计算方法及检验规则。本文件适用于燃煤电站锅炉燃烧智能优化系统降碳计算单元的设计，燃用其他燃料锅炉的燃烧智能优化系统降碳计算单元可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T10184-2015电站锅炉性能试验规程GB/T32151.1温室气体排放核算与报告要求第1部分发电企业3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1锅炉燃烧智能优化系统降碳计算单元calculationunitforthecarbonreductionofboilercombustionintelligentoptimizationsystem采用人工智能技术优化锅炉燃烧系统，提高锅炉热效率，降低单位发电量二氧化碳排放量的工业系统计算单元，简称“降碳计算单元”。3.2开环指导openloopguidance降碳计算单元输出结果不反馈到控制系统，用于控制系统被调量的调节指导。3.3闭环控制closedloopcontrol降碳计算单元输出结果反馈到控制系统，且用于控制系统被调量的在线调节。3.4燃烧热力学模型combustionthermodynamicmodel采用锅炉烟风煤粉系统的输入、输出量建立的模拟锅炉燃烧过程的计算模型。3.5锅炉汽水吸热模型boilersteamwaterheatabsorptionmodel采用锅炉汽水系统的输入、输出量建立的模拟锅炉汽水侧吸热的计算模型。3.6综合能效转化模型comprehensiveenergyefficiencytransformationmodel1

5T/CIECCPA006-2022基于锅炉燃烧平衡和汽水吸热平衡之间的关联关系，同时结合汽轮机侧、发电机侧影响因素，建立的计算模型。3.7锅炉热效率boilerthermalefficiency输出热量与输入热量百分比。[来源：GB/T10184-2015，3.1.14]4技术要求4.1一般要求4.1.1降碳计算单元的接入应不影响锅炉的安全稳定运行。4.1.2降碳计算单元的接入应不对锅炉现有设备及系统性能产生不利影响。4.1.3降碳计算单元的接入应不降低锅炉烟气污染物排放指标。4.1.4降碳计算单元调用锅炉运行实时数据及历史数据参与计算，其运算结果应用于指导或控制锅炉运行中降碳。4.1.5降碳计算单元至少应具有开环指导或闭环控制中的一种功能。4.1.6降碳计算单元在煤质或负荷变化时，应提前给出调整策略。4.1.7降碳计算单元应至少建立燃烧热力学模型、汽水吸热模型及综合能效转化模型。4.1.8降碳计算单元数据的输入应调用锅炉现有控制系统的1年以上的历史数据和实时数据，计算模型输入数据表见附录A。4.1.9降碳计算单元应采用建模算法和优化算法：a)建模算法宜采用支持向量机算法和神经网络算法等；b)优化算法宜采用遗传算法和粒子群算法等。4.1.10降碳计算单元的计算应优先采用本地计算，当进行开环指导时，也可采用云计算。4.1.11降碳计算单元的输出频率应符合以下要求：a)当进行闭环控制时，先判断锅炉负荷情况，锅炉负荷变化速率大于±3%/min不输出调整数据，锅炉负荷变化速率不大于±3%/min后，每20min~30min输出一组调整数据；b)当进行开环指导时，每1h输出一组指导调整数据。4.1.12降碳计算单元的输出结果应符合以下要求：a)采用小幅调整的输出方式；b)采用偏差值的形式指导调整一次风量、二次风量、主给水量、给煤量等参数；c)支持用户可视化自定义编辑。4.1.13降碳计算单元可用率应不小于锅炉可用率。4.1.14碳排放核算应符合GB/T32151.1的规定及生态环境行政主管部门的最新要求。4.1.15当锅炉设备性能、煤种等运行条件发生变化时，降碳计算单元应能进行修正。2

6T/CIECCPA006-20224.2性能要求4.2.1在选定工况条件下，接入降碳计算单元后，锅炉热效率应比接入降碳计算单元前提高不小于1%。4.2.2在选定工况条件下，接入降碳计算单元后，单位发电量二氧化碳排放量应比接入降碳计算单元前降低不少于1%。5试验和计算方法5.1试验目的评价降碳计算单元的应用效果。5.2试验条件5.2.1降碳计算单元调试结束。5.2.2选取试验负荷点，锅炉在试验期内选定的工况下稳定运行，工况选择应符合GB/T10184-2015表3的规定。5.2.3机组达到试验目标负荷30min后，稳定运行2h，记录投入降碳计算单元前数据；投入降碳计算单元后稳定运行2h，记录投入降碳计算单元后数据。5.3锅炉热效率计算降碳计算单元接入锅炉控制系统前、后应分别计算锅炉热效率。锅炉热效率宜按照GB/T10184-2015式（30）进行计算；当用户要求时，可按GB/T10184-2015式（37）进行计算。试验期内锅炉热效率提高量应按式（1）计算。η�=η�−η�…………………………………………（1）式中：ηf——接入降碳计算单元后锅炉热效率提高量，%；ηh——接入降碳计算单元后锅炉热效率，%；ηq——接入降碳计算单元前锅炉热效率，%。5.4单位发电量二氧化碳排放量计算降碳计算单元接入锅炉控制系统前、后应分别计算单位发电量二氧化碳排放量。单位发电量二氧化碳排放量应按式（2）计算。�M=…………………………………………………（2）�式中：M——单位发电量二氧化碳排放量，单位为吨二氧化碳每千瓦时（tCO2/（kW·h））；E——二氧化碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2），计算方法应符合附录B的规定；Q——累计发电量，单位为千瓦时（kW·h）。3

7T/CIECCPA006-2022试验期内二氧化碳减排率应按式（3）计算。?1−?2η=×100…………………………………………（3）?1式中：η——二氧化碳减排率，%；?1——接入降碳计算单元前单位发电量二氧化碳排放量，单位为克每千瓦时（tCO2/（kW·h））；?2——接入降碳计算单元后单位发电量二氧化碳排放量，单位为克每千瓦时（tCO2/（kW·h））。6检验规则6.1性能检验每个降碳计算单元均应做性能检验，检验项目见表1。表1检验项目及要求“试验方法”性能序号项目名称“技术要求”的章条号的章条号检验1锅炉热效率4.2.15.3√2单位发电量二氧化碳排放量4.2.25.4√6.2判定规则性能检验项目符合要求，则降碳计算单元判定为合格。有不合格项时，允许对其进行调整、消缺，重新做性能检验。4

8T/CIECCPA006-2022附录A（资料性）计算模型输入数据表A.1燃烧热力学模型输入数据燃烧热力学模型用于输出锅炉燃烧能效系数，建立燃烧热力学模型输入数据项见表A.1。表A.1燃烧热力学模型输入数据表序号模型输入数据项单位输入项可选项1蒸发量t/h√2煤量t/h√3一次风量m3/h√4二次风量m3/h√5氧量%√6各磨煤机出口风粉温度℃√7各磨煤机进口一次风量m3/h√8各磨煤机进口一次热风挡板开度%√9省煤器进口烟气温度℃√10省煤器出口烟气温度℃√11排烟温度℃√12炉膛温度℃√13炉膛压力MPa√A.2汽水吸热模型输入数据锅炉汽水吸热模型用于输出锅炉汽水侧吸热能效系数，建立汽水吸热模型输入数据项见表A.2。表A.2汽水吸热模型输入数据表序号模型输入数据项单位输入项可选项1负荷MW√2给水温度℃√3给水流量t/h√4给水压力MPa√5主蒸汽温度℃√6主蒸汽压力MPa√7再热蒸汽温度℃√8再热蒸汽压力MPa√5

9T/CIECCPA006-2022表A.2汽水吸热模型输入数据表（续）序号模型输入数据项单位输入项可选项9过热器减温水流量t/h√10再热器减温水流量t/h√11主蒸汽流量t/h√12再热蒸汽流量t/h√A.3综合能效转化模型输入数据综合能效转化模型通过接收燃烧能效系数、汽水侧吸热能效系数、汽机侧和发电机侧能效参数，输出降碳计算单元的结果，建立综合能效转化模型输入数据项见表A.3。表A.3综合能效转化模型输入数据表序号模型输入数据项单位输入项可选项1负荷MW√2各抽汽温度℃√3各抽汽压力MPa√4高加进口温度℃√5高加出口温度℃√6低加进口温度℃√7除氧器水位mm√8低压缸排汽温度℃√9调节级压力MPa√10各主汽调节阀开度%√11给水温度℃√12给水流量t/h√13给水压力MPa√14煤量t/h√15总风量m3/h√16凝汽器真空kPa√17氧量%√6

10T/CIECCPA006-2022附录B（规范性）二氧化碳排放量计算方法二氧化碳排放量计算应符合式B.1的规定。�44?=�(FC?×C��,?×???×).............................................(B.1)?=112式中：?——化石燃料燃烧的排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；FC?——第i种化石燃料的消耗量，对固体或液体燃料，单位为吨（t）；对气体燃料，单位为万立方米（104m3）；C��,?——第i种化石燃料的收到基元素碳含量，对固体或液体燃料，单位为吨碳/吨（tC/t）；对气体燃料，单位为吨碳/万立方米（tC/104m3）；???——第i种化石燃料的碳氧化率，%；44/12——二氧化碳与碳的相对分子质量之比；?——化石燃料种类代号。7