德圖煙氣分析儀助力“碳減排”

更新時間：2024-07-10 點擊次數(shù)：549

2024年5月29日，國務(wù)院發(fā)布《2024-2025年節(jié)能降碳行動方案》（以下簡稱《方案》），明確了今明兩年節(jié)能降碳的具體目標(biāo)和行動路徑。具體來看，《方案》要求，2024年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗和二氧化碳排放分別降低2.5%左右、3.9%左右，規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能源消耗降低3.5%左右，非化石能源消費占比達(dá)到18.9%左右，重點領(lǐng)域和行業(yè)節(jié)能降碳改造形成節(jié)能量約5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳約1.3億噸。

小黑板

01 碳排放溯源

與人相關(guān)——化石燃料的燃燒和土壤中的碳被氧化釋放

與自然相關(guān)——火山噴發(fā)、煤炭的地下自燃等

02 碳固定途徑

自然固定

碳轉(zhuǎn)化

碳封存

03 碳中和

只有當(dāng)排放的量相等于固定的量之后，才算實現(xiàn)了碳中和

碳排放近況

近幾年全球每年碳排放量近數(shù)百億噸，近90%來自于化石燃料燃燒，在與人相關(guān)的碳排放中，百分之五十多被自然固定，百分之四十多被留在大氣中，導(dǎo)致大約2ppmv的大氣二氧化碳濃度增加。

而在我國，工業(yè)排放約占39%左右，主要在建材、鋼鐵、化工和有色，而建材排放則主要來自水泥生產(chǎn)（水泥以石灰石（CaCO3）為原料，煅燒成氧化鈣（CaO）后，勢必形成二氧化碳排放）。

水泥行業(yè)作為碳排放大戶，實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是一項長期、復(fù)雜而艱巨的任務(wù)。近日，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、市場監(jiān)管總局、國家能源局等部門近日發(fā)布《水泥行業(yè)節(jié)能降碳專項行動計劃》。

行動計劃提出，2024年至2025年，通過實施水泥行業(yè)節(jié)能降碳改造和用能設(shè)備更新形成節(jié)能量約500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳約1300萬噸。

水泥行業(yè)的可行性減碳路徑

水泥企業(yè)二氧化碳來源

目前，行業(yè)專家認(rèn)為，針對水泥行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和實現(xiàn)路徑問題，就行業(yè)現(xiàn)狀而言，較為可行的實現(xiàn)路徑有六條：

1.使用替代燃料；

2.通過節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用推廣實現(xiàn)減排目標(biāo)；

3.提升水泥產(chǎn)品利用效率和減少水泥用量；

4.開發(fā)低碳水泥；

5.優(yōu)化調(diào)整水泥產(chǎn)品原材料結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)熟料替代；

6.碳捕集、利用、封存技術(shù)推廣應(yīng)用及發(fā)展。

煙氣分析儀

在減碳中做“加法”

用于輔助調(diào)整燃燒效率

水泥碳排放主要來源于熟料生產(chǎn)，熟料生產(chǎn)過程中二氧化碳排放50-65%來源于不可再生資源石灰石分解，35%左右來源于燃煤，目前乃至今后很長一段時期內(nèi)將難有較為經(jīng)濟(jì)可行、能夠大范圍大比例替代石灰石原料的材料，因此水泥行業(yè)源頭碳減排的重點是節(jié)約燃煤以及提高替代原燃料和廢棄物的比例。煤炭即是水泥熟料生產(chǎn)過程中的提供能源的燃料，其燃燒后的灰分也是原料，水泥行業(yè)一直在努力通過科技創(chuàng)新節(jié)約替代一部分原燃料煤炭。

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煙氣分析儀可以通過測量熟料生產(chǎn)過程和燃煤過程廢氣中CO₂濃度的方式來分析和調(diào)整燃燒工況。

在調(diào)整工況的過程中，煙氣分析儀必須要面對高粉塵、高溫的工況，而德圖有非常豐富的采樣探頭群，能輕松應(yīng)對。

1.采樣探頭耐溫范圍包括500℃、1000℃、600℃、1200℃、1800℃等。

2.對于粉塵應(yīng)對而言，采樣管有多級粉塵過濾單元，前置燒結(jié)過濾、軟管過濾器、手柄過濾器等，當(dāng)然儀器內(nèi)還有更精細(xì)的過濾器以保護(hù)傳感器。

用于輔助評估碳捕集裝置的

吸收效率

通過分別測量碳捕集裝置前端進(jìn)氣、后端排氣中的CO₂含量，驗證吸收裝置去除CO₂的效率。

對于驗證過程而言，由于工況的動態(tài)變化，所以對前、后測量值的時效性要求較高。而 testo 350 藍(lán)色版的凈化裝置測量功能，有效地解決了該問題。

1. 先后將兩臺裝有傳感器的分析箱放置在凈化裝置前、后端，兩者之間的通訊可以通過長達(dá)百米的數(shù)據(jù)線實現(xiàn)。

2. 再通過無線或有線方式將兩者的測量數(shù)據(jù)傳輸至同一顯示屏幕，進(jìn)行非常直觀的對比。

排放監(jiān)測

在廢氣總排口，使用煙氣分析儀進(jìn)行氣CO₂含量的手工校核監(jiān)測。

廢氣總排口煙氣中水分含量較高，對儀器的預(yù)處理模塊有較高的要求。

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解決方法：

1.德圖testo 350 藍(lán)色版煙氣分析儀內(nèi)置帕爾貼模塊，也可以疊加外置帕爾貼模塊或者加酸型預(yù)處理裝置，高效去除水分，進(jìn)而保證高精度的CO₂測量。

2.testo 370 高溫紅外煙氣分析儀無需去除水分即可準(zhǔn)確測量CO₂，精度高達(dá)1%，同時還可以測量水分含量。

此外，環(huán)保政策除了對CO₂有限制之外，對同樣是溫室氣體的N₂O和CH₄ 也有排放要求，testo 370 可以輕松應(yīng)對同時測量三種溫室氣體的工況。

3.使用德圖可調(diào)式加熱采樣探頭，加熱溫度分別為160℃和120℃，有效避免管路中生產(chǎn)冷凝水。

操作并驗證其他減碳途徑

而對于上述三種應(yīng)用之外的其他應(yīng)用，比如開發(fā)低碳水泥、使用替代燃料等，無論在實驗過程中，還是在現(xiàn)場實踐過程中，都可以使用配置有CO₂傳感器的煙氣分析儀進(jìn)行測量驗證。

Testo煙氣分析儀的優(yōu)勢

testo 370

高溫紅外煙氣分析儀

• 10m 測量光程，測量更準(zhǔn)確

• 多達(dá)11個氣體組分的連續(xù)型、抽取式測量

• 無需預(yù)處理模塊，無懼高水分含量工況

• 可調(diào)溫式加熱采樣探頭

• 可測量煙氣中水分含量

testo 350

碳排放套裝

• 紅外CO2測量

• 豐富的采樣測量探針：高溫、粉塵、流速、流量

• 提供便攜、緊湊的除水方式

• 同步測量碳捕集裝置前后段氣體的濃度值和質(zhì)量值