基于LCA的钢铁联合企业CO_2排放影响因素分析

钢铁企业是CO2排放大户,减少吨钢CO2排放是钢铁企业节约能源、保护环境、走可持续发展道路的必然要求.本研究旨在对钢铁企业产品生命周期清单研究的基础上,识别钢铁企业CO2排放的主要影响因素,提出针对性的减排建议.以某钢铁联合企业的产品生命周期清单模型为平台,同时利用TornadoChart工具,计算得到对企业CO2排放影响较大的因素,然后提出了相应的减排措施.结果表明,转炉流程对于钢铁企业的影响要大于电炉流程;对该企业CO2排放有重大影响和相关影响的因素有:高炉煤气(BFG)的CO2排放系数、连铸坯的钢水单耗、热轧的板坯单耗、转炉的铁水比.减少钢铁联合企业CO2排放的有效措施是采取捕集BFG中的CO2、降低转炉的铁水比、加强副产煤气的回收以及优化企业的产品生产结构.     

京津冀地区钢铁行业高时空分辨率排放清单方法研究

针对目前京津冀地区钢铁行业大气污染物排放量基数不清,排放清单缺失的现状,以钢铁行业调研、企业在线监测、污染源调查等数据为基础,综合考虑钢铁行业具体工艺设备、环保措施、产能等信息,按照自下而上的方法建立了一套高时空分辨率排放清单.经计算,2012年京津冀地区钢铁企业排放SO2为47.16万t,NOx为37.22万t,烟粉尘为34.15万t,其中烧结和高炉工艺为京津冀钢铁行业污染物的主要来源;从空间分布来看,唐山、邯郸两地区集中了整个京津冀地区一半以上的钢铁企业,其污染物排放量占到了整个区域钢铁企业排放总量的一半以上.     

工业燃料煤气的应用与CO2排放

通过对几种常用的工业燃料煤气在燃烧应用过程中,产生的CO2过程排放量的对比,说明煤气燃烧产生的CO2最多,其次是煤气生产、净化和输配过程耗电产生的间接CO2排放,燃烧辅助系统耗电产生的间接CO2排放量最少。同时指出,几种煤气中,以焦炉煤气单位热量的CO2排放强度最低,约为天然气的89％,结合中国～次能源结构形势,发展以煤为原料生产富含氢气的人工煤气技术,符合中国能源安全和温室气体减排战略。     

高炉煤气发电节能技术在某钢铁企业的应用实例

针对某钢铁企业高炉煤气现状,响应国家节能减排的号召,建设一座30MW余热电站用于有效回收利用企业高炉煤气。本文从高炉煤气利用方案、主要设备参数、工艺系统、主厂房布置等方面进行了论述,详细介绍了高炉煤气发电技术在该钢铁企业的应用情况。高炉煤气发电技术的应用为节能减排、环境保护做出了巨大贡献,同时也为企业创造了可观的经济效益。     

车用新能源燃料的选择及生命周期评价

本文建立了车用新能源燃料生命周期能源消耗和排放的评价模型,并对其进行了生命周期能耗和排放评价。结果表明:醇类燃料全生命周期的能耗最大,燃料电池能耗最小,燃料的消耗主要集中在使用阶段,原料阶段的能源消耗较低;在生命周期总CO2排放方面,甲醇CO2排放最高,混合动力CO2排放最低;在燃料生命周期VOC、HC、NOx、PM10和SOx排放方面,醇类燃料的排放最高,燃料电池的排放最低。     

钢铁企业低碳技术评价选择与应用

钢铁行业作为最大的工业CO₂排放源之一,已成为我国实现“双碳”目标的重要领域,而低碳技术在其中起基础性和导向性作用. 本文在综合国内外低碳技术的基础上,先梳理并形成初步的钢铁行业低碳技术清单,然后通过参考相关技术评价文献、温室气体排放核算方法与报告指南,经过实地调研及Delphi法咨询专家意见构建钢铁企业低碳技术评价指标体系,并采用层次分析法确定各项指标权重,评价了湖南省钢铁企业已应用的13项低碳技术,从多角度揭示了低碳技术选择的优先排序,为钢铁企业低碳技术选择提供参考. 结果表明:若只评价碳减排效果,焦炉上升管荒煤气余热利用技术、废钢循环利用技术、富含一氧化碳的气态二次能源综合利用技术、加热炉黑体强化辐射节能技术得分较高;若只评价技术投资成本、成熟度和普适性,得分较高的是余热余压利用等节能技术. 从综合评价来看,高炉煤气余压透平发电装置、废钢循环利用技术得分较高,分别为83.129、82.982分,智能化炼钢技术、富含一氧化碳的气态二次能源综合利用得分较低,分别为74.040、72.991分,处于中等水平的技术属于余热余压利用等节能技术.      

中国钢铁行业排放清单及大气环境影响研究

自下而上建立2018年中国高分辨率钢铁企业大气污染物排放清单（HSEC,2018）,定量模拟中国钢铁企业2018年和未来年情景下排放各种大气污染物对环境的影响情况.结果表明：2018年,中国钢铁行业共排放SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5、PCDD/Fs、VOCs、CO、BC、OC、EC、氟化物分别为29.02万t、66.57万t、28.73万t、11.69万t、2.24kg、89.21万t、4057.49万t、0.45万t、0.61万t、0.06万t、0.88万t,焦化、烧结、球团、高炉4个铁前工序是中国钢铁行业大气污染物主要排放环节,中国钢铁行业对各省份SO₂、NO_x、PM_2.5年均浓度贡献比例平均值分别为2.85%、3.37%、1.54%;未来年,中国钢铁企业SO₂、NO_x、PM₁₀排放量分别为4.94万t、7.58万t、4.11万t,分别下降了82.98%、88.61%、85.69%,中国钢铁行业对各省份SO₂、NO_x、PM_2.5年均浓度贡献比例平均值分别为0.31%、0.22%、0.02%.     

中国水泥工业CO2排放现状及减排对策

水泥工业是中国制造业中温室气体CO2的主要排放源,因此,根据水泥生产的基本原理和工艺特点,建立了CO2排放的数学模型并确定排放强度,计算了2001—2010年中国水泥工业CO2的排放量,分析了影响CO2排放量的主要因素及其发展趋势,并提出水泥工业CO2减排对策.结果表明,中国水泥工业CO2排放总量逐年增长,与水泥产量和单位产品原料、燃料消耗定额呈线性关系;在CO2排放总量中,原料煅烧和燃料燃烧阶段的排放量分别占49%和51%;"十一五"期间单位水泥产品CO2排放强度由0.69t.t-1下降到0.65t.t-1.万元GDPCO2排放量呈下降趋势,2008年达到最低值为0.3054t,平均每年万元GDPCO2排放量下降10.69%,说明水泥工业10年间实施节能降耗、资源循环利用、提高经济效益等措施对于减少CO2排放具有明显效果.     

钢铁行业生命周期碳排放核算及减排潜力评估

钢铁行业是中国碳密集度最高的工业行业之一,为分析钢铁行业生命周期碳排放及碳减排潜力,从生命周期角度构建碳排放核算模型,以2020年为例开展实证分析,通过优化废钢使用量、化石燃料燃烧量、电力碳足迹因子以及清洁运输比例4项变量,对钢铁行业生命周期碳减排潜力作预测评估,同时使用敏感性分析确定影响钢铁生命周期碳减排因素的关键程度.结果表明,2020年中国钢铁行业全生命周期二氧化碳(CO₂)排放总量约24.04亿t,其中原料获取和加工生产阶段是钢铁行业碳排放的关键环节,占钢铁行业生命周期CO₂排放总量的98%以上.从CO₂排放源类别分析,化石燃料节约和外购电力清洁化是钢铁行业降碳的重中之重.到2025年,通过推广低碳技术、优化电力结构、增加废钢炼钢量、提高清洁方式运输比例,分别可使钢铁行业实现20%、 6%、 5%和1%的碳减排潜力.化石燃料燃烧量对钢铁行业生命周期CO₂排放的影响最显著,电力碳足迹因子和废钢炼钢使用量次之.关于钢铁行业节能低碳技术,短期内以推广轧钢工序与高炉炼铁工序低碳技术为主,未来随着电炉...     

天津港运输船舶大气污染物排放清单

运输船舶产生的大气污染物对港口大气环境有重要影响,但我国对这部分内容的研究却相当薄弱.本文首先对天津港运输船舶的总体情况进行调研,根据其排放控制技术水平合理选择了排放因子;而后采用基于燃料消耗的方法,对2006年天津港运输船舶排放的NOx、HC、CO和PM_(10)进行了计算,建立了天津港运输船舶大气污染物的排放清单;最后对2010年和2020年天津港的运输船舶大气污染排放情况进行了预测.该清单的估算和预测可以为加强排放控制和制定相关法规提供重要依据.     

Low-carbon transition of iron and steel industry in China: Carbon intensity,economic growth and policy intervention

As the biggest iron and steel producer in the world and one of the highest CO2 emission sectors, China’s iron and steel industry is undergoing a low-carbon transition accompanied by remarkable technological progress and investment adjustment, in response to the macroeconomic climate and policy intervention. Many drivers of the CO2 emissions of the iron and steel industry have been explored, but the relationships between CO2 abatement,investment and technological expenditure, and their connections with the economic growth and governmental policies in China, have not been conjointly and empirically examined. We proposed a concise conceptual model and an econometric model to investigate this crucial question. The results of regression, Granger causality test and impulse response analysis indicated that technological expenditure can significantly reduce CO2 emissions, and that investment expansion showed a negative impact on CO2 emission reduction. It was also argued with empirical evidence that a good economic situation favored CO2 abatement in China’s iron and steel industry, while achieving CO2 emission reduction in this industrial sector did not necessarily threaten economic growth.This shed light on the dispute over balancing emission cutting and economic growth.Regarding the policy aspects, the year 2000 was found to be an important turning point for policy evolution and the development of the iron and steel industry in China. The subsequent command and control policies had a significant, positive effect on CO2 abatement.     

中国钢铁行业技术减排的协同效益分析

选取钢铁行业的22项节能减排措施,评估和比较了各项措施的减排潜力、减排成本和协同效益,力图得到钢铁行业减排的最优路径.研究结果表明:基于2012年的钢铁产量和生产结构,我国钢铁行业的技术减排潜力约为146.8Mt CO2、314.2kt SO2、265.7kt NOx和161.5kt PM10,分别占钢铁行业2012年总排放量的9.7%、13.1%、27.3%和8.9%;如果考虑节能收益,有10项措施具有经济可行性,累积减排潜力约为98.0Mt CO2、210.0kt SO2、211.0kt NOx和89.0kt PM10;如果综合考虑节能收益和协同效益,有14项措施具有经济可行性,累计减排潜力约为123.4Mt CO2、264.0kt SO2、234.0kt NOx和130.0kt PM10.钢铁行业开展技术减排时,需要综合考虑减排成本、节能收益和协同效益,参考减排成本选择最成本有效的措施.     

中国钢铁行业CO2减排技术及成本研究

钢铁行业是我国主要的能源消费及CO₂排放行业,推动钢铁行业低碳绿色发展已成为实现我国碳达峰、碳中和的重要环节。为此,研究围绕能源结构调整、工艺结构优化、节能减排技术推广和CCUS技术应用4方面,通过设置基础情景、稳定发展情景和强化减排情景3类情景,利用边际减排成本曲线对我国钢铁行业34项减排技术的减排成本和减排潜力进行分析。结果表明:在稳定发展情景下,我国钢铁行业平均减排成本为433元/tCO₂,所有技术的总减排成本为2100亿元,总减排潜力为4.9亿t。在各项减排技术中,废铁-电弧炉炼钢具有较高的减排经济效益,其以较低的单位减排成本贡献了钢铁行业近50%的碳减排量。未来,我国应加快推进长流程炼钢向短流程炼钢的发展,推动钢铁行业生产工艺的结构性调整。     

重型柴油车车载排放实测与加载影响研究

采用车载排放测试仪,对2辆重型柴油卡车在空载和加载条件下进行实际道路车载排放测试.通过分析获得了油耗与排放速率的速度-加速度及其工况点的分布,发现高油耗与高排放工况点主要集中在高速加速区域,加载时油耗与排放高值随工况点分布更广;车辆在(30±2.5)km·h^-1等速及加速行驶时受加载影响最大,此时加载油耗与排放约是空载的1.6～3.2倍左右;由实测结果发现,卡车Ⅰ和卡车Ⅱ加载时油耗及CO、HC、NO_x排放因子分别是空载的1.6倍、3.5倍、1.1倍、1.5倍以及1.2倍、1.0倍、0.9倍和1.5倍,加载对油耗与NO_x排放影响最为明显,对HC影响最小,CO影响取决于车辆保养水平;卡车Ⅱ较卡车Ⅰ车型更大,发动机功率更高,相同荷载时受加载影响较小,说明重型车在发动机负荷可承受的范围内合理装载,有助于避免油耗与排放恶化,提高燃油经济性和排放水平.     

航空器场面滑行污染物排放计算研究

分析了航空器发动机排放污染物种类,介绍了标准起飞着陆循环(LTO)与航空器全发滑行方式下油耗与排放计算模型,建立了单发滑行、牵引滑行、APU电力驱动滑行3种滑行方式的油耗与排放计算模型.采用油耗与排放修正模型,对航空器场面滑行阶段因外界温度、气压、湿度等因素造成的油耗系数与排放系数改变进行修正.以上海虹桥机场为例,计算了不同滑行方式下各机型污染物气体排放量.计算结果表明:采用单发滑行与APU电力驱动滑行可降低航空器场面滑行阶段HC、CO和NOx的排放量,牵引滑行对NO_x的排放影响不大,但可明显降低HC、CO的排放量.     

水泥工业的废弃物利用与CO2排放控制探讨

水泥工业不仅通过能源利用排放CO2 ,而且还是工业生产工艺过程中CO2 的最大非能源利用排放源。分析了水泥工业的发展现状及其能源消耗状况 ,计算了水泥工业的CO2 排放总量和分途径CO2 排放量 ,介绍了水泥工业的废弃物利用和控制水泥工业CO2 排放方面的一些具体技术 ,提出了一些针对水泥工业的CO2 排放控制措施和新型富氧燃烧技术应用于水泥工业的设想。     

On-road emissions of CO, CO2 and NOX from four wheeler and emission estimates for Delhi

This study presents the emission factor of gaseous pollutants(CO, CO_2, and NO X) from on-road tailpipe measurement of 14 passenger cars of different types of fuel and vintage. The trolley equipped with stainless steel duct, vane probe velocity meter, flue gas analyzer, Nondispersive infra red(NDIR) CO_2 analyzer, temperature, and relative humidity(RH) sensors was connected to the vehicle using a towing system. Lower CO and higher NO X emissions were observed from new diesel cars(post 2010) compared to old cars(post 2005), which implied that new technological advancement in diesel fueled passenger cars to reduce CO emission is a successful venture,however, the use of turbo charger in diesel cars to achieve high temperature combustion might have resulted in increased NO X emissions. Based on the measured emission factors(g/kg), and fuel consumption(kg), the average and 95% confidence interval(CI) bound estimates of CO, CO_2,and NO X from four wheeler(4W) in Delhi for the year 2012 were 15.7(1.4–37.1), 6234(386–12,252),and 30.4(0.0–103) Gg/year, respectively. The contribution of diesel, gasoline and compressed natural gas(CNG) to total CO, CO_2 and NO X emissions were 7:84:9, 50:48:2 and 58:41:1respectively. The present work indicated that the age and the maintenance of vehicle both are important factors in emission assessment therefore, more systematic repetitive measurements covering wide range of vehicles of different age groups, engine capacity, and maintenance level is needed for refining the emission factors with CI.     

基于“全碳排核算”的碳绩效评价方法研究

文章运用了能值分析方法进行了碳排放核算,核算帐户不仅包括能源消耗产生的二氧化碳,也包括生物质资源消费和废弃物排放所产生的二氧化碳。并在此基础上,将人口、经济和二氧化碳排放量综合起来考虑,引入对污染敏感的收入指数衡量一个地区碳排放绩效。并通过对天津市、上海市、北京市及重庆市2001年-2011年数据,分析和衡量四市将人口、经济和二氧化碳排放量综合考虑碳的排放绩效,通过案例区研究表明将全碳排核算的计算结果与经济、社会因素统一在同一个指标中,更加有利于区域对环境、经济和社会做全面考虑。     

港口机械排放清单估算方法改进及应用

为识别港口机械作业特征及污染物排放情况,在对珠三角港口实地调研基础上,提出了基于单位作业量油耗的分作业方式、分机械类型的精细化港口机械排放清单估算方法,并对该方法油耗估算值与港口油耗统计值、其他估算方法油耗值之间的差异进行对比分析,以验证其可靠性与适用性,最后利用该方法建立了珠三角2014年港口机械排放清单.结果表明:对于珠三角本地港口,该方法油耗估算值与统计值无明显差异（相对误差为-5.9%~6.8%）;对于其他研究区域港口,油耗估算值、统计值与其他估算方法估算值的差异均在合理范围（-35.8%~53.8%和-17.5%~2.6%）内,表明该方法具有较好的可靠性与适用性.清单结果显示,2014年珠三角港口机械排放的SO₂、NO_x、CO、PM₁₀、PM_2.5和HC分别为633.6、4610.6、3391.2、226.9、216.0和728.8 t.其中,集装箱码头是最主要的港口机械使用场所,集装箱专用机械和水平运输机械是主要贡献机械类型.通过清单的横向对比和不确定性分析,表明该研究所建立的清单具有一定的合理性.该研究建立的清单估算方法在较大程度上弥补了现阶段我国在港口机械保有量和油耗数据统计方面的不足,为完善港口城市排放源清单建立、污染减排评估及空气质量管理等方面提供了方法参考.