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CMS-050-V01 焦炭生产由开放式转换为机械化,避免生产中的甲烷排放项目自愿减排方法学.pdf

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CMS-050-V01 焦炭生产由开放式转换为机械化,避免生产中的甲烷排放项目自愿减排方法学.pdf

1/25 CMS-050-V01 焦炭生产由开放式转换为机械化,避免生产中的甲烷排放 (第一版) 一. 来源 本方法学参考 UNFCC-EB 的小规模 CDM 项目方法学 AMS-III.K. Avoidance of methane release from charcoal production(第 5.0 版),可在以下网址查询http//cdm.unfccc.int/methodologies/DB/5S7G7PZRR5A01LTMMIQMLVN2BSHCIR 二. 技术 /措施 1. 本方法学适用于避免在传统的木炭开口生产方式中释放甲烷的项目活动。以下活动适合采用该方法学 a 用配有(回收及燃烧生产过程中产生的含甲烷气体)工艺的新设备来取代现有传统的开口式木炭生产设备; b 对现有传统开口式木炭生产设备的升级或翻新,以安装(配有回收及燃烧生产过程中产生的含甲烷气体工艺)的设备或系统; c 新建项目,涉及安装(配有回收及燃烧生产过程中产生的含甲烷气体工艺)的新锅炉或设备,而不是安装传统的不带回收装置的设备。 2. 本方法学在满足以下条件之一后适用 a 地方法规不要求在木炭生产过程中控制甲烷排放; b 有地方法规,但以下证据表明地方法规被广泛违反 ( i) 项目活动建立的控制小组收集到的年度数据; ( ii) 收集到的现行法规框架下的法律活动或执法体系的数据信息; ( iii) 官方报告(如污染控制管理机构的年度报告)。 3. 项目活动引起的(除了甲烷之外的)其他温室气体的变化不需要解释,考查泄漏的可能性除外。 4. 项目活动实施不会引起木炭生产所需生物质原材料类型与来源的变化(如基本线中木炭生产来源于椰子壳,项目活动只能从椰子壳中生产木炭)。 5. 相关措施仅限于年度 CO2减排量在 6 万吨及以下的情形。 2/25 6. 如燃烧设备用于生产电力或热能,该部分活动应当使用类型 I 中的有关方法学。 三. 边界 7. 项目的边界是下列情形中涉及的物理及地理上的位置 ( a) 用传统开口方法生产木炭的位置,以及不存在项目活动时甲烷产生地位置; ( b) 带甲烷回收或燃烧工艺的木炭生产装置; ( c) 木炭生产原材料运输需要经过的上述位置间的路线。 四. 基准线 8. 确定基准线的背景在于,在没有项目活动的情况下,项目边界内通过传统开口方法生产木炭过程中有甲烷产生,并且会被排放到空气中。基准排放量是用传统开口生产方法消耗同样数量的原材料时产生的甲烷数量。计算时仅应采用生物质原材料的干燥质量。 基准排放量应当使用下列等进行估量 4,**CHdbrawyyGWPMSMGQBE − ( 1) 其中 BEy 基本排放量 tCO2e Qy,raw 项目活动年度干燥原材料使用量 吨 SMGb 基础准线木炭生产过程特定的甲烷生成参数(吨 CH4/吨原材料)。SMGb应当使用统计方法经试验得出。附件一、二、三提供了类似情况下的例子。 Md 反映木炭生产设备甲烷捕捉与消灭法规要求的参数(吨 CH4/吨原材料)。 GWPCH4 甲烷的 GWP (值为 25) 五. 项目排放 9. 项目活动排放包括 ( a) 由于运输距离增加排放的 CO2( PEy,transp) ; ( b) 项目活动设备消耗的电力和 /化石燃料排放的 CO2( PEy,power) ; ( c) 捕捉效率不足导致的甲烷逸出( PEy,fugitive) ; 3/25 ( d) 不完全燃烧导致的甲烷排放,如果有( PEy,flaring)。 flaringyfugitiveypowerytranspyyPEPEPEPEPE,,,, ( 2) 其中 PEy 项目活动年度排放量 10. 由于运输距离增加引起的排放 PEy,transp以下列地点之间的距离增量为基础进行计算 ( i) 木炭生产设备到消耗点的距离,与基本线情形相比较; ( ii) 原材料聚集点到项目生产设备之间的距离,与基本线情形相比较。 CO2wyprodyCO2wyrawytranspyEFDAFCTQEFDAFCTQPE **/**/22,11,, ( 3) 其中 Qy,raw 当年原材料的消耗量(吨) CTy1 运输原材料的上车平均运量(吨 /卡车) DAFw1 原材料运输平均增加的里程(千米 /卡车) EFCO2 卡车燃料的 CO2排放因子(吨 CO2/千米),可以使用当地数值或者IPCC 默认数值 Qy,prod 当年木炭产量(吨) CTy2 运输木炭的卡车平均运量(吨 /卡车) DAFw2 木炭运输平均里程增量(千米 /卡车) 11. 因木炭生产设备的物理泄漏而产生的甲烷逃逸数量( PEy,fugitive)通过以下等式确定 4,,**1CHprojectyprojectfugitiveyGWPMECFEPE − ( 4) 其中 projectCFE 项目木炭生产设备甲烷回收工艺的捕捉效率(如无其他适当数值,默认为 0.9) projectyME, 当年项目木炭生产过程中甲烷可能排放数量(吨) 4/25 pyrawyprojectySMGQME,,, ( 5) 其中 rawyQ, 年度干燥原材料投入量(吨) pySMG, 项目木炭生产设备当年特别产生的甲烷(吨 CH4/吨干燥原材料) 12. 在附件一、二、三规定的方法过程中, SMGy,p应当根据每吨原材料投入产生的特定数量甲烷来确定。特别要注意满足下列要求 ( a) 如果使用附件一中的统计关联法,每批木炭的平均制炭温度和成品产量都应当根据该方法进行监测,从而确定 SMGy,p; ( b) 如果适用附件二和附件三的方法,只要项目窑炉在典型运营条件(如原材料、密封条件、温度条件)下安装完毕, SMGy,p参数就确定。该参数固定适用于所有该生产商相同设计的窑炉,只要按照生产商的要求进行操作。 13. 根据事先估计,可以采用来自国家批准数据中 SMGy,p默认值,或者 IPCC 默认值 4.5kg CH4/吨原材料。 14. 如果捕获和高温分解气体得到有效使用(如作为设备进行预热燃料、烘干木材,或者用于生产电力和 /或热能等), PEy, flaring可以作为零,适用甲烷消灭率为100的情形。在这种情况下,高温分解气体被燃烧时所在的能源生产设备应当包含在项目边界内,并且其运行应当受到监测。 15. 如果被捕获的高温分解气体被燃烧,因燃烧不充分导致的项目排放应当说明并且受到监测。基于此,应当持续计量和记录燃烧温度。可以使用下列方式之一来计算被消灭的甲烷量 ( a) 高温分解气流与甲烷成分被连续测量和记录。这种测量应当在气体管道同一处或者相近处进行,在相同之的条件下(干或湿)进行,与燃烧温度的测量一同进行。通过对燃烧气流及其甲烷含量在燃烧间隔(温度高于 500oC)与熄火间隔(温度低于 500oC)之间的数值进行整合,计算出甲烷排放量。 ∫∫∂∂−offtCHtCHtgontCHtCHtgflaringytGWPCFtGWPFECFPE,4,4,,4,4,,***.*1** ( 6) 其中 tgF, 燃烧时含甲烷气体的流动速度(单位 m3/h 正常条件下)11IPCC 1996 国内温室气体存量指南修订版参考手册,表格 I-14,消耗 30MJ/kg 木炭与 15MJ/kg 木材。各自产生量 30kg CH4/吨木炭。参见 http//www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gl/guidelin/ch1ref3.pdf 5/25 tCHC,4 气体甲烷含量(单位 t/m3,正常条件下)2FE 燃烧效率。运行状态时(温度高于 500oC),可以考虑开放燃烧为50,封闭燃烧为 90。非运行状态时(温度低于 500oC)应当为零。t∂ 数据整合的时间间隔( h)。流量测量、甲烷集中与燃烧温度都应当在5 分钟或者更短的间隔内同时记录下来,作为平均值。每天、每月、每年的数据整合方式都应当在 PDD 中规定。 ( b) 项目木炭生产过程年度甲烷排放潜能( MEy,project),根据燃烧运行时间段(温度高于 500oC)与未燃烧时间段(温度低于 500oC)的不同分数进行调整。 [ ]4,,,,*1*CHofftimeontimeprojectyflaringyGWPfFEfMEPE − ( 7) 其中 ontimef, 燃烧进行时的时间分数(温度高于 500oC) offtimef, 未燃烧阶段的时间分数(温度低于 500oC)。燃烧温度应当在 5 分钟或者更短的时间内记录。每天、每月、每年的数据整合方式都应当在PDD 中规定。 0.1,,ontimeofftimeff 16. 对于计算电力和 /或燃料消耗带来的项目排放量( PEy,power)而言,项目活动安装的所有设备 /装置消耗的能源都应当包括在内,如法规要求控制空气污染的设备,以及支持燃烧过程的化石燃料。确定电力消耗项目排放量的程序体现在 CMS-002-V01“联网的可再生能源发电 ”和 /或 “化石燃料燃烧导致的项目或泄漏二氧化碳排放计算工具 ”中,应当遵守两个规定中的要求。 六. 泄漏 17. 如果木炭生产技术来自于其他活动,则应当考虑泄漏效应。 18. 如果项目活动的完成与其他直接涉及炭化过程投入或产出的项目活动(如椰子壳、桉树或木炭)一起发生,各个项目活动的基准线和排放量的总体供应链关系必须予以考虑。在这种情况下,可以根据 EB 第 26 次会议报告第 38 段列出的减排量重复计算指南,在项目设计文件中加入避免重复计算的条款。 七. 减排量 19. 项目活动达到的减排量在衡量基准线排放量、项目排放总量与泄漏量之间的差异之后得出。 2流量测量应当考虑到可能影响准确性的因素,如气体温度、压缩性及高温分离气体的杂质含量等。 6/25 yyyyER BE PE LE−− ( 8) 其中 yER y 年减排量 tCO2e 八. 监测 20. 项目活动中的下列参数应当予以监测和记录 ( a) 项目每年消耗的原材料数量( Qy,raw)及其经抽样测定的水分含量; ( b) 每年木炭产量( Qy,prod)及其水分含量; ( c) 卡车平均运量( CTy1和 CTy2)以及原材料和木炭在基准线与项目情况下的运输距离; ( d) 电力和 /或生物质消耗。 21. 项目参与方每年应证明在没有项目的情况下,项目活动使用的木炭原材料将被传统的木炭生产方式消耗掉。 7/25 22. 附件 I 开口式木炭生产过程中甲烷排放量的一般估算程序 (估算基准线排放量等式中的 SMG,或项目活动设备的 SMG) 1.此处描述的程序建立在木炭产量与炭化温度成反比、甲烷释放量与烧炭温度成正比的原则之上。通过实验室和里外实验来建立甲烷释放与烧炭温度之间的关系。以下描述的实验步骤应当重复数次以保证数据的一致性。 实验室程序 步骤 1. 实验室旋转式炉窑用来生成试验室规模的数据。干燥的原材料碎片在 400-700℃的温度区间分不同时间段进行烧炭,炭化时间由 1 小时至 10 小时。 步骤 2. 称量产生的固体物质并分析其成分。挥发成分收集到样品袋并且测量其体积。 步骤 3. 在认证实验室使用标准色谱仪,收集到的挥发气体样本中的甲烷成分百分比(体积比)得以确定。 步骤 4. 计算出处理一吨原材料产生的甲烷重量。 步骤 5. 进行回归分析并建立线性或非线性回归等式,以最清楚表达甲烷排放量与炭化温度之间的关系。要符合统计程序, EB有关在方法学中使用回归法的指南。 CH4(千克 /吨 原材料) A x 温度( ℃ ) -B 野外试验程序 2.烧炭循环包括四个阶段 a 超过 12小时的高温分解阶段,气体开始释放; b 12小时的平定期,炉口关闭不再有气体释放; c 12小时的冷却阶段; d 上传木炭,并且添加下个循环的新一批原材料; 步骤 1. 烧炭温度与木炭产量(木炭质量超出生物质原材料的部分)在选定的炉窑内进行测量。在整个高温分解阶段,温度测量在要选定的炉窑以 1小时为间隔进行。 步骤 2. 项目甲烷释放量计算时,应当使用实验室测试中得到的关系式,并结合烧炭区温度。炉窑测量点处的温度应当按照以下格式记录 8/25 位置 温度(℃) 烧炭区 1 2 3 4 平均烧炭温度(℃) XX 标准偏差 X 如果实验室烧炭温度与木炭生成量与炉窑烧炭的结果处在相同范围内,温度与甲烷排放量的关系式有效。 选定的炉窑应当在地理位置、原材料、炉窑大小、及烧炭时间等方面对该产业具有代表性。测量温度值应当是最少五次炉窑横截面测量值的平均值。 9/25 附件 II 估算开口式木炭生产过程中甲烷排放因子的程序 (基于 Sampaio 等, 2006, CDM 通过方法学 AM0041 之附件 I) 本附件的目标是提供一个步进式方法,以确定某一给定的(在正相同的有关参数下工作的)开口式木炭生产中甲烷排放量固定因子。本试验报告建立在 AM0041方法学中支持基准线确定的试验报告, AM0041采用了最新出版的有关炭化过程的文献,以及 CDM支持的在巴西进行的一项前沿研究成果。 与 AM0041方法学相反的是,在当前情况下,不进行产出量与甲烷排放量关系方面的研究。其理由在于,小规模方法学只针对项目,这些小项目会燃烧炭化过程中产生的甲烷。此外,项目活动带来进步性也支持采用固定排放因子,该项目活动替代了一个准确界定的生产单元(开口式炕窑),而被替代的生产单元先前在非常稳定的条件下运行。 以下描述的实验程序(如炭化试验与气体取样)必须在被替代的炉窑中提取的有代表性的样品上进行,以确保获得的结果在整个生产过程中具有统计学上的代表性。这此测试还必须符合项目机构当前采用的物理与运行特征。 1.0 摘要 本附件的目的是在木炭生产过程中,建立每消耗 1吨干燥原材料 SMGb与甲烷排放量 kg CH4之间有代表性的比例关系。基于此,有必要对现有炉窑代表性样品进行质量平衡分析,以评估炭化过程中甲烷的排放量。 基本上,对于每个选定的炉窑进行的每一轮操作包括以下内容 1. 测量炉窑中添加的干燥原材料质量 QRAW; 2. 启动炭化程序; 3. 进行质量平衡,并确定整个过程中排放进入空气的甲烷总量 QCH4; 4. 对测量数据的统计处理RAWCHbQ/QSMG4 。 2.0 样品选择 基本上,一个炭化单元(如一排砖窑)都与某个农场相关联。因为运输成本问题,原材料采购所需的集水区域很有限。因此如果落实项目活动意味着先前生产单位的停止,新的炉窑就替代先前生产单位使用集水区域。 基准线的确定将集中于那些与项目活动分享共同集水区域的炉窑。基准线炉窑10/25 一经确认,项目开发商应当从这些炉窑中精心选择代表性样品。被选定的炉窑应当在实践中具有代表性,如地理位置、原材料、大小、运行条件与运行规程等。 把具有类似特点(如相同地点、相同运行与设计)的选定炉窑被归类,然后从每一类中选择一个炉窑,至少进行 8个炭化循环。 3.0 操作规程 3.1 第三方测量 基准线炉窑的质量平衡应当由独立主体完成,该独立主体应当具体专业能力,以及处理该类工作的必要证书。 3.2 原材料称重 项目开发商应当使用工业标准称测量准备添加到炉窑中的木材。准确率应当达到 /- 2 。潮湿原材料的质量记录为 QwRAW。 3.3 原材料水分 为了能够进行总质量平衡计算,除木材重量之外,很重要的一点在于确定木材中的水分含量。初步研究表明水分含量因木材直径不同存在一定变化范围,直径大的水分含量大。因此本操作规程采用严格的条款,以减少木材水分含量测量带来的不确定性。按照如下程序把木材按照直径大小进行取样和分层 1. 将木材堆成垛。木材来源必须与自项目主体当前使用的相同木材相同; 2. 用厚度尺测量所有木材的直径 木堆宽度与数量大致与炉窑容量相等 。直径的确定方式为木材中部横截面处两次垂直穿过中心的测量值的平均; 3. 确定木材堆中所有木材直径的柱状分布图。相邻级别直径差别不应超过 6厘米; 4. 根据柱状图显示的木材直径分组比例,选择 60到 70个样品。样品应当取自三个不同的竖立面区域,跨越的宽度至少相当于四倍平均直径(步骤 2中测量得到); 5. 在每块木材样品从头量起的 1/3长度处,切 5到 7厘米厚度的横截面(木盘); 11/25 图 1木材堆样品收集举例6. 在实验室立刻称量每个木盘并记下质量; 7. 在木盘上标注样品号码; 8. 将木盘放进烘箱干燥; 9. 将烘箱温度设置于 103 2C; 10. 一直干燥到三次连续称量后重量不变; 11. 称量木盘重量并记录下来; 12. 计算每个木盘干燥状态下的水分含量 Wdb 干木材重量干木材重量湿木材重量 -dbW ( kg/kg) 13. 计算每个直径组平均水分含量; 14. 整堆木材的平均水分含量应当为每个直径组水分含量乘以其在直径分布柱状图中的频率。 干燥原材料数量 QRAW通过公式得出1 wRAWRAWdbQQW3.4 炭化过程中质量平衡的实验仪器 3.4.1 称重和测温仪器 - 2个量程在 0-1100C的工业温度计,顶部与烟道测量精确度为 /- 2.0C。 3.4.2 气体取样 - 1个 1体积恒定蠕动泵; - 1个 1 水冷气体压缩机; 12/25 - 1个 1 滤油器; - 1个 1 100升贮气器; - 一些玻璃瓶或小袋子。 3.4.3 气体分析 - 标准的、用于分析 CH4, CO2, CO, O2和 N2气体的色谱分析仪器; - 木材与木炭元素分析仪器; - 木材元素分析( C, H, O, N, S,灰与水分); - 木炭产品的元素分析 C, H, O, N, 灰与水分 。 3.4.4 技术人员 - 1个 1 炭化技术专家 做炭化测试 ; - 1个 1 化学工程人员 测量 ; - 1个 1团队助理; - 每次碳化测试需要 1个 1炭化操作员。 3.5 炭化程序 本规程项下的炭化程序也被称为炭化测试,应当准确地反映项目机构当前采用的木炭生产过程的物理与操作特性。在缺少更清洁机械程序进行观测的情况下,允许评估实际的炭化排放量。炭化测试应当遵守以下程序 1. 仔细给炉窑添加木材; 2. 关闭并密封炉窑; 3. 点火; 4. 记录每个小时温度测量值、废气清除量、可冷凝气体的取样与测量、产生的气体组分; 5. 炭化过程结束时密封炉窑; 6. 停止气体取样程序; 7. 等待自然冷却; 13/25 8. 打开炉窑; 9. 取出木炭; 10. 将称量仪器调零,称皮重; 11. 从炉窑里取出木炭后立即称重 Mcharcoal; 12. 取出所有残片(部分烧焦的大片木材,不能当燃料); 13. 称量所有取出的残片重量 Mbrands。 3.6 气体取样程序 挥发成分的温度、成分、密度多变,使得确定含有甲烷的非冷凝气体流量变得相对复杂。除非能够获得炭化过程中有代表性的挥发成分样本,以测量产生的冷凝与非冷凝特的质量比例。非冷凝气体组分还应当进行色谱分析,以确定其甲烷含量。因此,为衡量特定的甲烷排放量 kg CH4/kg木炭产量 , 本规程基于测量挥发物质(冷凝与非冷凝)质量,从而测量出非冷凝气体中的甲烷释放量。 基于以上理由,在测量甲烷排放量时需要遵守以下用图表显示的操作程序 图 2收集气体样本的装置图解 带有不锈钢前嘴( A)的进气口安装在烟囱机工截面中心点。通过的气体进行冷凝器与滤油器( B)气泵( C),并由储气器( D)释放出来。每个小时应当把气泵开 10分钟,以让气体通过。经过 6 个收集阶段(操作时长 6 小时)后,气体样本应当在双侧加气阀(或聚氟乙烯袋)的气缸( E)处收集到。 A. 组装 1. 在炭化程序开始前将不锈钢嘴连接在烟囱横截面中心点; 2. 连接所有气体样本收集系统; 水 14/25 3. 关闭阀门 d1、 d3,打开阀门 d2以清空储气器; 4. 关闭所有储气器阀门; 5. 将气泵设置在 1.3--1.5升每分钟; B. 炭化开始后一小时将气体清空 1. 打开储气器阀门 d1和 d2; 2. 打开气泵 1分钟清空集气系统; 3. 关闭所有储气器阀门; 4. 清空并关闭冷凝器。 C. 气体取样 1. 将定容气泵每小时开 10分钟; 2. 每六小时间隔完成一次气体取样分析(取 6个样本之后); i 清空冷凝器; ii 称量冷凝液体质量(木焦油和焦木水分) Mcond; iii 仔细称量储气器的容积与温度 Vgasometer, Tgasometer; iv 将玻璃瓶或聚氟乙烯袋连接到阀门 d3; v 打开阀门 d3,给玻璃瓶或聚氟乙烯袋充气; vi 关闭阀门 d3; vii 将第二个玻璃瓶或聚氟乙烯袋连接到阀门 d3; viii 打开阀门 d3,给玻璃瓶或聚氟乙烯袋充气; ix 关闭阀门 d3; x 在玻璃瓶或聚氟乙烯袋上记下日期和时间; xi 玻璃瓶或聚氟乙烯袋必须送到试验室进行 CH4、 CO2、 CO、 O2和N2气体色谱分析; xii 打开储气器阀门 d2清空所有气体; 15/25 xiii 关闭储气器阀门 d2; xiv 该气体取样程序应当在整个炭化过程中进行重复; xv 玻璃瓶或聚氟乙烯袋必须迅速送到试验室进行 CH4、 CO2、 CO、O2和 N2气体色谱分析。接受人必须仔细包装和运输,以确保样本得到充分保留。 注释 1 应将玻璃瓶或聚氟乙烯袋充放气 2次,以确保内部残留的空气被清除; 注释 2 研究人员可以将气体色谱分析仪器直接与阀门 d2连接,进行色谱分析; 3.7 质量平衡分析 根据试验结果,质量平衡法进行计算,获得每吨被处理的干燥原材料释放甲烷质量。图 3 显示了试验仪器中质量输入与输出的情形 图 3 – 质量平衡中的主要输入与输出 测量人员应当每小时启动气泵、读取温度、十分钟后关闭气泵直到下一个小时。经过一个 6小时的阶段后,应当测量储气器容积并取样进行分析 如有可能,用色谱分析和奥萨特分析 。 输入 [木材质量 ] [空气质量 ] 木材质量是测量值,空气质量则根据其他测量数据和质量平衡方式确定 [木材质量 ] [干木材质量 ] [木材水分质量 ] [空气质量 ] [空气中氧气质量 ] [空气中氮气质量 ] [空气中水蒸气质量 ] 炉 窑 冷凝器 气体与排放的冷凝物质的重量比例 木材( H2O, CNHSO) 冷凝物(木焦油、木醋液 -H2O,C,O,) 非冷凝气体( CH4,CO,CO2,N2,H2,NnHm)固体残留(干木炭与残片, CNHSO)空气( O2, N2,H2O) 16/25 输出 [固体残留特质量 ] [非冷凝气体质量 ] [冷凝气体质量 ] [固体残留特质量 ] 测量时残留在炉窑内物质的重量。当整个炭化程序完成时,等于干木炭的重量。 因在炭化过程中进入空气,含有离开炉窑的挥发物质质量不能被直接称量。空气质量是间接衡量的数值。 冷凝物质与非冷凝物质比例 Kfu 可以按照以下方式获得 Kfu 收集到的冷凝物质样本(水、木焦油、木醋液)与储气器中的气体之间的重量比。这是重要的实验测量值之一,对于每个时间段都可以计算冷凝物质与非冷凝物质的真实总量。因此, Kfu,t [t时间段冷凝挥发样本质量 ]/ [t时间段非冷凝气体质量 ]. 当整个炭化过程结束时, Kfu 值是每个 6小时时间段中所有测量值按比例折算得出的质量数值。 [t时间段冷凝挥发样本质量 ] 每个时间段从炉窑烟囱中取出的挥发样本样测量值。 尽管直接称重,试验中每个时间段以毫升计的体积应当记录,并应当测量其密度从而计算重量。 [t时间段非冷凝气体质量 ] 测量并分析出的、每个时间段储气器中积累的气体样本体积。根据假定理想气体在实验条件(温度与压力)确定质量值,并使用气体色谱分析将质量基数转换成重量分数。该程序还规定了每个时间段释放的 CH4,气体中某些微量成分未进行分析,应当归为 “其他 ”项来处理。 假定每个 6小时时间段的数值与该时间段损失的质量成比例。因此,对于每 6小时取到的 10分钟样本,都要进行 CH4、 CO2、 CO、 O2和 N2分析。对于该时间段,达到挥发状态的物质的准确重量被称量,并且被分为两种状态非冷凝气体与冷凝液体,将两者的质量比例测量出来。 为了计算在时间段 t内进入炉窑的空气质量,应当进行氮平衡 [输出挥发气体中的氮气质量 ] [空气中的氮气质量 ] [干木材中的氮气质量 ] – [固体残留物中的氮气质量 ] 木材氮气或者在固体残留物中保留,或者以非冷凝气体形式释放。因此通过知晓非冷凝气体中的氮气含量以及干木材与木炭中的氮气,可以计算渗入空气的质量平衡。木材中的氮气量与残留产品中的氮气量可以从初始状态 干木材 MDryWood 与最终产品中获得 木炭 Mcharcoal。 17/25 如上所示,完成质量平衡需要采用以下数据与计算 4.0 计算 4.1 初始数据 木材质量 MWood [kg] 干木材水分含量 Wdb [kg/kg] 干木材质量 MDryWood MWood/ 1 Wdb [kg] 木炭产品质量 MCharcoal [kg] 残片质量 MBrand [kg] 木材氮气含量 NWood [kg/kg] 木炭氮气含量 NCharcoal [kg/kg] 对于每一个 6小时间隔,应当进行以下测量和计算 4.2 测量数据 6小时间隔数据 - 冷凝器中的冷凝液体质量 McondΔt [kg] - 储气器体积 干燥的非冷凝气体 VgasometerΔt [m3] - 储气器温度 Tgasometer [C] - 储气器压力 Pgasometer [atm] - 气体分析 质量基数 - XCO2 - XCO - XO2 - XH2 - XN2 - XCH4 18/25 6小时间隔计算 储气器干燥非冷凝气体的特定质量 42222224.0/16224.0/28224.0/22224.0/2244.0/32244.0/28224.0/44CHNHOCOCOgasXXXXXXρNTP[kg 气体 /m3 气体 ] 干燥非冷凝气体的储气器质量 gasgasometergasometergasometertΔgasρVPTM ]273/273[ [kg] 6小时甲烷质量气体分数平均值 gasCHtCHXP ρ/224.0/1644Δ[kg CH4/kg 气体 ] 6小时氮气质量气体分数平均值 gasNtΔNρXP /224.0/2822[kg N2/kg 气体 ] 4.3 最后质量平衡 干燥非冷凝气体的储气器总质量∑tΔcondgasMM[kg] 冷凝器中冷凝液体的总质量 ∑tΔgascondMM[kg] 冷凝与非冷凝气体的比例 gascondFUMMK /[kg/kg] 炭化操作中甲烷质量分数平均值 ∑/44数字分析tΔCHCHPP [kg CH4/kg 气体 ] 炭化操作中氮气质量分数平均值 数字分析/∑22 tΔNNPP [kg N2/kg 气体 ] 炭化操作中非冷凝干燥气体质量 ]769.0/1/[}769.0/][1{2NFUCharcoalCharcoalDryWoodWoodCharcoaldbDryWoodPKMNMN-M-WMMNC19/25 [kg非电导气体 /循环 ] 炭化操作中的甲烷排放量 MNCPMCHCH44[kg CH4/循环 ] 5.0 特别排放因子确定 每一轮操作特别排放因子计算方式 i 等于 RAWCHiQMSE /4[kg CH4/ kg 原材料 ] 执行本规程每一步的最终报告应当作为每个项目活动项目设计文件的附件。该报告必须包含相关程序所有数据、计算方法和得出的结论。 6.0 统计处理 每类被替代炉窑完成至少 8 个循环后,对结果进行保守处理,以计算各类炉窑的固定排放因子。 该方法基于样本标准偏离。 假设 - EFi 排放因子 kg CH4/kg 原材料 为 k类炉窑得到的结果; - SD 为 EF样本的标准偏离 i; - CV SD/平均 EFi。 而后给定的 k类炉窑的排放因子 Ek等于 - 情况 1 –如果 CV EFi≤ 10 → 取平均 EFi; - 情况 2 –如果 10 40 → 取 0作为排放因子。 每个类型排放因子一经确定,基准线固定排放因子 SMGb 即可以通过计算各类型排放因子的平均值获得 权重根据项目完成前每个类型的年产量来确定 。 P*PEFSMGfamily_kkkb∑ 1 其中 SMGb 基准线环境中使用的排放因子 P 将被替代的炉窑总产量 EFk 用于计算家庭 k的排放因子 Pk 家庭 k的年均产量 21/25 附件 III 使用氦追踪法估测开口式木炭生产过程甲烷排放因子的程序3本附件目标是提供一种分步骤进行的方法,确定在相同运行条件下,给定的开口炉窑生产木炭时的固定甲烷排放因子。本实验规程描述了一种简单的确定开口炉窑烟气中甲烷含量的方法。该方法学建立在氦追踪法基础上,该方法与气体在线色谱分析一起在工业设施4上应用广泛。 本附件仅适用于替代精确定义的生产单元(开口炉窑)的项目活动,被替代的生产单元先前在不变的条件下运行。 以下描述的实验程序 如炭化测试与气体取样 必须在具有代表性的(将被带有燃烧装置的新炉窑所代替的)样本炉窑上进行,以确保获得的结果对整个生产过程具有统计学上的代表性。这些测试必须与被项目活动所替代的炕窑先前的运行特征与物理特征保持一致。 1.0 摘要 本附件的目标是在木炭生产中,建立每吨干燥原材料 SMGb与甲烷排放量 CH4之间有代表性的固定比例。基于此,需要确定现有炉窑有代表性的样本在炭化过程中的甲烷排放量。 基本上,每个选定的炉窑上进行的每轮操作都包括以下 1.测量添加到炉窑中的干燥原材料质量 QRAW; 2. 启动炭化过程 ; 3. 确定整个木炭生产过程中排入空气中的甲烷总量 GMCH4; 4. 测量数值的统计学处理 RAWCHbQGMSMG /4如果使用氦追踪方法,附件 II章节 3.4.2, 3.4.4, 3.5, 3.6, 3.7, 4.2 和 4.3 应当被以下3本方法与先前方法不完全相同。统计相关方法 附件 1与质量平衡法 附件 2允许直接估测炭化过程中甲烷产生的潜能。附件 3 假定炉窑墙壁 / 密封等处的气体逸出可以忽略,并且炭化过程中产生的所有气体都通过烟囱排出。如使用本附件 3 描述的方法,应当使用最好的防止气体逸出的炉窑密封 /包裹实践进行检验。考虑到气体逸出损失,本方法中获得的特定甲烷生成量应当乘以 1.10。 4即 1 D.BEMER, JM.DESSAGNE, G.AUBERTIN – 确定气体源排放率。氦追踪方法的发展 - Service Thermique INRS Nancy, 法国 - 1995. 2 O.HAVELANGE, G.DANLOY, R.FRANSSEN, L.BONTE 氦追踪在高炉中控制气体分布的新工具, La revue de Mtallurgie 2000 年 1 月 . 3 D.BEMER, JP.MULLER, Comparaison des efficacits de captage mesures par traages gazeux et particulaires - Service Thermique INRS Nancy,法国 - 1995. 22/25 程序取代。 2.0 测量炭化过程中烟气含量的试验仪器 拟注入系统 - 质量流量计 ; - 氦气罐 ; -质量流量计精度 1,5 ; - 氦气标准纯度 99,995 . 3.0 技术人员 - 1个 1 炭化专家 进行炭化测试 ; - 1个 1 化学技术人员 进行测量 ; - 1个 1 团队助理 ; - 每次炭化测试需要 1个 1炭化操作人 ; - 1个 1测量木头水分的操作人。 4.0 炭化程序 本规程项下的炭化程序也被称为炭化测试,应当准确反映项目主体当前采用的木炭生产过程的物理与操作特征。允许在没有更清洁生产方式下,评估实际炭化排放量。在炭化测试时应当遵守以下程序 1. 向炉窑小心添加木材; 2.关闭、密封炉窑门 ; 3. 点燃炉窑 ; 4. 启动氦气注入与粗中有细气在线色谱分析 ; 5. 开始分析结果记录 最低应达到每 15分钟分析 1次 ; 6. 炭化过程结束时密封炉窑 ; 7.停止氦气注入程序 ; 8. 等候自然冷却 ; 23/25 9. 打开炉窑 ; 10. 取下木炭 ; 11. 给炉窑添加完木材后立即称量木炭重量 ; 12. 取出所有残片 大块的、部分焦化木材,不适合当燃料 ; 13. 称量所有取出的残

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