德圖煙氣分析儀助力“碳減排”

更新時(shí)間：2024-07-10 點(diǎn)擊次數(shù)：228

2024年5月29日，國(guó)務(wù)院發(fā)布《2024-2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《方案》），明確了今明兩年節(jié)能降碳的具體目標(biāo)和行動(dòng)路徑。具體來(lái)看，《方案》要求，2024年，單位國(guó)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(fèi)占比達(dá)到18.9%左右，重點(diǎn)領(lǐng)域和行業(yè)節(jié)能降碳改造形成節(jié)能量約5000萬(wàn)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(shí)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(lái)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(guó)，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(lái)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(shì)必形成二氧化碳排放）。

水泥行業(yè)作為碳排放大戶(hù)，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是一項(xiàng)長(zhǎng)期、復(fù)雜而艱巨的任務(wù)。近日，國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、市場(chǎng)監(jiān)管總局、國(guó)家能源局等部門(mén)近日發(fā)布《水泥行業(yè)節(jié)能降碳專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》。

行動(dòng)計(jì)劃提出，2024年至2025年，通過(guò)實(shí)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(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳約1300萬(wàn)噸。

水泥行業(yè)的可行性減碳路徑

水泥企業(yè)二氧化碳來(lái)源

目前，行業(yè)專(zhuān)家認(rèn)為，針對(duì)水泥行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和實(shí)現(xiàn)路徑問(wèn)題，就行業(yè)現(xiàn)狀而言，較為可行的實(shí)現(xiàn)路徑有六條：

1.使用替代燃料；

2.通過(guò)節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用推廣實(shí)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(kāi)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(shí)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(lái)源于熟料生產(chǎn)，熟料生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳排放50-65%來(lái)源于不可再生資源石灰石分解，35%左右來(lái)源于燃煤，目前乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)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(diǎn)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(guò)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(guò)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(guò)測(cè)量熟料生產(chǎn)過(guò)程和燃煤過(guò)程廢氣中CO₂濃度的方式來(lái)分析和調(diào)整燃燒工況。

在調(diào)整工況的過(guò)程中，煙氣分析儀必須要面對(duì)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(duì)。

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

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

用于輔助評(píng)估碳捕集裝置的

吸收效率

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

對(duì)于驗(yàn)證過(guò)程而言，由于工況的動(dòng)態(tài)變化，所以對(duì)前、后測(cè)量值的時(shí)效性要求較高。而 testo 350 藍(lán)色版的凈化裝置測(cè)量功能，有效地解決了該問(wèn)題。

1. 先后將兩臺(tái)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(guò)長(zhǎng)達(dá)百米的數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)。

2. 再通過(guò)無(wú)線或有線方式將兩者的測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至同一顯示屏幕，進(jìn)行非常直觀的對(duì)比。

排放監(jiān)測(cè)

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(cè)。

廢氣總排口煙氣中水分含量較高，對(duì)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(cè)量。

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

此外，環(huán)保政策除了對(duì)CO₂有限制之外，對(duì)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(duì)同時(shí)測(cè)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(yàn)證其他減碳途徑

而對(duì)于上述三種應(yīng)用之外的其他應(yīng)用，比如開(kāi)發(fā)低碳水泥、使用替代燃料等，無(wú)論在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，還是在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐過(guò)程中，都可以使用配置有CO₂傳感器的煙氣分析儀進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)證。

Testo煙氣分析儀的優(yōu)勢(shì)

testo 370

高溫紅外煙氣分析儀

• 10m 測(cè)量光程，測(cè)量更準(zhǔn)確

• 多達(dá)11個(gè)氣體組分的連續(xù)型、抽取式測(cè)量

• 無(wú)需預(yù)處理模塊，無(wú)懼高水分含量工況

• 可調(diào)溫式加熱采樣探頭

• 可測(cè)量煙氣中水分含量

testo 350

碳排放套裝

• 紅外CO2測(cè)量

• 豐富的采樣測(cè)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(cè)量碳捕集裝置前后段氣體的濃度值和質(zhì)量值

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