我国钢铁企业二氧化碳排放结构探讨

根据钢铁行业碳素流和直接排放计算原理,利用温室气体排放分析模型对几家典型大型钢铁联合企业的CO2排放进行了计算,结合钢铁行业的能源消耗情况对钢铁企业的CO2排放结构进行了分析,提出我国钢铁企业CO2的控制重点在于燃料消耗,需从降低高炉燃料比、优化副产煤气尤其是高炉煤气的回收利用、控制烧结固体燃料消耗等几个方面采取措施。     

钢铁企业物质流、能量流及其对CO【sub】2【/sub】排放的影响

将复杂的大型钢铁企业的生产系统分解为相互关联的物质流动和能量流动过程两部分．针对其中的物质流动过程,构造工序物质流图。并建立物质流模型;针对能量流动过程,构造工序能量流图,并建立能量流模型;在分析钢铁企业CO2排放影响因素的基础上,建立了吨钢CO2排放量的计算模型及物质流、能量流对CO2排放的影响模型,分析了钢铁生产过程中各种物质流、能量流的变化对CO2排放的影响;将模型应用于具体企业,通过对比分析,指出了我国钢铁企业CO2减排的努力方向：①增加各生产工序的外加物质流,减少各生产工序的排放物质流和循环物质流;②降低转炉铁钢比;③提高电炉钢比;④提高自发电的比例和发电水平,发展“只买煤、不买电”能源结构模式;⑤加强余热、余能的回收利用水平．     

炼钢厂1号—3号转炉煤气回收实践

针对提钒炼钢厂建设于20世纪70年代初的1号—3号转炉实施煤气回收的可能性进行了论证,对影响煤气回收的问题提出了相应的完善措施,在此基础上成功实施了1号—3号转炉煤气回收改造,改进后年回收转炉煤气达2 127 138GJ以上,可发电59 124 kW.h,减少CO2排放量近20万t,对降低生产能耗及减少温室气体排放起到了较好作用。     

钢铁联合企业固体废物综合利用分析

阐述了钢铁联合企业固体废物的分类和来源,以柳钢生产实践为例,分析高炉煤气除尘灰、转炉除尘污泥等固体废物的化学成分,探讨冶金固体废物处理方式和综合利用途径,对钢铁企业固体废物综合利用发展方向提出建议。     

钢铁生产流程CO2编目分析评价

对钢铁生产的几种流程在研究的系统边界内进行编目分析。结果表明：吨铁产品累计CO2排放量，直接还原海绵铁＞高炉铁；吨钢产品累计CO2排放量，BF－BOF流程的粗钢CO2排放量最大，DRI－EAF次之，EAF最小，吨粗钢累计CO2排放量BF－BOF流程高于EAF流程18％；CO2排放主要在铁前工序，铁后工序CO2排放量相对较少，因此减少铁前工序能耗是减少CO2排放量的主要矛盾；由于我国吨钢能耗大于国外先进水平，导致CO2排放量高于国外35％左右。     

转炉煤气净化回收“塔-环隙”技术在日钢的应用

日照钢铁公司第一炼钢厂的4座60 t转炉已扩容至最大铁水装入量73 t,吹炼周期进一步缩短。转炉的扩容和吹炼强度增加使得转炉一次烟气量大大增加,现有的煤气净化系统能力无法满足要求。通过将原有的"两文"煤气净化系统改造为新的"塔-环隙"系统,增加了炉口排烟能力,降低了烟气排放浓度,从根本上改善了车间内的工作环境。     

秸秆压块与燃煤供热系统生命周期环境排放对比研究

为证明采用秸秆压块燃料替代煤炭进行供热的可持续性,对秸秆压块和燃煤供热系统的生命周期环境排放进行了对比分析.基于我国2012年投入产出表,构建了投入产出生命周期评价(IO-LCA)和过程生命周期评价(PLCA)相结合的混合生命周期评价(Hybrid-LCA)模型,核算了玉米秸秆压块和燃煤供热系统供应1 GJ热的生命周期CO2、SO2、NOx和PM2.5排放.结果显示,秸秆压块供热系统的生命周期CO2排放量为7 kg·GJ-1热,比燃煤供热排放减少121 kg.此外,秸秆压块供热系统比燃煤供热系统可以分别减少SO2排放98%、NOx排放76%和PM2.5排放58%.控制原料水分,通过减少原料收集和能源转化过程中的耗损,减少能源转化过程的电力消耗以及控制原料收集半径等可以有效改进秸秆压块供热系统环境表现.     

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.     

中国流通业CO2排放的因素分解和脱钩分析

参照IPCC清单中的方法估算了2000~2012年中国流通业CO2排放量;运用LMDI方法分解分析了研究期间流通业CO2排放变化的影响因素;并基于DPSIR框架构建流通业脱钩努力指数模型测度了流通业CO2排放脱钩效应.结果表明:2000~2012年间,流通业CO2排放量增长明显,期间累计排放总量为692482.37万t;产业规模效应是CO2排放增量的主要因素,能源强度效应是CO2排放减量的主要因素,分别引起CO2排放量增加了67435.72万t和减少了12358.67万t,能源结构和排放因子效应对CO2排放影响有限,分别引起CO2排放量增加了519.89万t和减少了2590.94万t;流通业CO2排放脱钩状态呈“弱脱钩—未脱钩—弱脱钩—未脱钩”的变化特征,脱钩努力指数值呈“ ”型变化趋势;目前能源强度是决定流通业CO2排放脱钩状态的关键因素,但随着能源强度的下降幅度越来越小,未来更需要通过调整能源结构和降低排放因子来实现流通业CO2排放脱钩.     

考虑车辆类型变化的中国乘用车排放特征

通过引入Lotka-Volterra模型预测了中国未来30年的乘用车竞争趋势;通过引入CHG、VOC、CO、SO₂、PM_2.5、NO_x6类污染物更新了全生命周期清单;并据此建立了政策影响模型和敏感性模型评估电动化、轻量化和清洁化政策情景减排效果.结果表明,乘用车市场的主要竞争力来源于新能源与传统能源的竞争,且纯电动与混合动力乘用车呈S型曲线发展,汽油乘用车占比由92%减少到1%;全生命周期中,纯电动乘用车对CHG、VOC、CO减排效益最优,为20%~85%;汽油与天然气乘用车对SO₂和PM_2.5的减排效益最优,为50.0%;3类情景下税收补贴类政策敏感性最强,CHG、VOC和CO的最优减排情景为电气化情景,PM_2.5、NO_x的最优减排情景为清洁化情景,而SO₂的最优减排情景则为整车轻量化.     

Identification of main influencing factors of life cycle CO2 emissions from the integrated steelworks using sensitivity analysis

The amount of CO₂ emissions from steelworks accounts for a great share of the total CO₂ emissions from industry in China. Thus, reducing CO₂ emissions from steelworks is urgent for China's environmental protection and sustainable development. This study aims at identifying factors that influence CO₂ emissions from steelworks and proposing measures to reduce CO₂ emissions. The life cycle inventory (LCI) of iron and steel products implies the relationship between the CO₂ emissions of the steelworks and the input variables of the LCI. The Tornado Chart Tool is utilized to calculate the variation of CO₂ emissions caused by the change of each input variables of LCI. Then, mean sensitivity of each input variable is calculated and the ranking criterion developed is used to identify the main factors influencing the integrated steelworks. Subsequently, measures for reducing CO₂ emissions are proposed. The results indicate that the very important influencing factors of CO₂ emissions in steelworks are the CO₂ emission factor of Blast Furnace Gas (BFG), liquid steel unit consumption of continuous casting, continuous casting slab unit consumption of hot rolling and hot metal ratio of steel making. Consequently, many efficient measures for reducing CO₂ emissions have been proposed, such as removing CO₂ contained in BFG, decreasing the hot metal ratio of Basic Oxygen Furnace (BOF), recycling BFG, optimizing the products' structure, etc.     

Life-cycle inventory for hydroelectric generation: a Brazilian case study

Representative Life-Cycle Inventories (LCIs) are essential for Life-Cycle Assessments (LCAs) quality and readiness. Because energy is such an important element of LCAs, appropriate LCIs on energy are crucial, and due to the prevalence of hydropower on Brazilian electricity mix, the frequently used LCIs are not representative of the Brazilian conditions. The present study developed a LCI of the Itaipu Hydropower Plant, the major hydropower plant in the world, responsible for producing 23.8% of Brazil's electricity consumption. Focused on the capital investments to construct and operate the dam, the LCI was designed to serve as a database for the LCAs of Brazilian hydroelectricity production. The life-cycle boundaries encompass the construction and operation of the dam, as well as the life-cycles of the most important material and energy consumptions (cement, steel, copper, diesel oil, lubricant oil), as well as construction site operation, emissions from reservoir flooding, material and workers transportation, and earthworks. As a result, besides the presented inventory, it was possible to determine the following processes, and respective environmental burdens as the most important life-cycle hotspots: reservoir filling (CO₂ and CH₄ emission; land use); steel life-cycle (water and energy consumption; CO, particulates, SO_x and NO_x emissions); cement life-cycle (water and energy consumption; CO₂ and particulate emissions); and operation of civil construction machines (diesel consumption; NO_x emissions). Compared with another hydropower studies, the LCI showed magnitude adequacy, with better results than small hydropower, which reveals a scale economy for material and energy exchanges in the case of Itaipu Power Plant.     

基于LCA的建材生产能耗及污染物排放清单分析

利用生命周期方法,通过清单建模及计算,分析了12种建材产品生产的生命周期能耗与大气污染物排放.清单分析包括能源上游阶段、运输阶段和建材生产阶段;同时考虑了直接能耗、直接污染物排放以及间接能耗、间接污染物排放;并使用“迭代”法对能源上游阶段进行清单分析.清单输出结果表明:钢材生产的生命周期总能耗和CO₂排放量最大,分别为34.83 GJ/t和3 493 kg/t;草砖生产的生命周期总能耗和CO₂排放量最小,分别为0.14 GJ/t和11 kg/t,说明其环境友好性最佳.      

中国钢材生命周期清单分析

采用生命周期清单分析方法分析了我国普通钢材生产过程中的能源消耗，物料消耗以及对环境的排放，研究表明我国钢铁生产生命周期过程中值得关注的环境问题有：能源消耗远高于发达国家平均水平，其主要存在于各相连工艺间及内部的运输过程水循环利用率较低，造成大量淡水资源浪费；废气排放主要是CO2和SOx，其主要来源于煤的燃烧和工艺过程，十分巨大的工业固体废弃物将造成严峻的局地环境问题。     

秸秆替代煤高炉喷吹的能源消耗及环境影响比较

以秸秆替代部分煤进行高炉喷吹,对收集、运输、破碎和喷吹等过程进行了能源消耗和环境影响的差异性比较。考虑到碱负、荷对高炉顺行的影响,秸秆在煤中的混入比最大应在10%左右。秸秆喷吹的能耗较高,与煤相比,原煤消耗量增加了1倍以上,原油消耗量增加了4倍左右。从秸秆的收集到破碎,污染物排放量都比煤高,尤其在破碎过程,各种污染物的排放量是煤的7倍左右。在高炉喷吹利用过程中,秸秆与煤的CO_2、CO和高炉渣的排放量相差不大。由于秸秆生物质的碳循环特点,冶炼1 t铁水可减少CO_2排放量23kg。根据我国排污费标准和国际CO_2排放指标交易市场价,用秸秆替代煤喷吹,生产1t铁水可降低环境成本2.23元。对于一座2 500 m³高炉,每年可减排CO_2 5.63万t,总环境成本可以降低550万元。     

中国水泥工业节能减排效果分析及对策研究

根据水泥工业大气污染物排放的数学模型;测算2005年-2011年中国水泥工业二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NO2)、二氧化硫(SO2)、颗粒物(PM)和氟化物(F)等污染物排放量,分析节能减排的效果并提出解决问题的对策。结果表明:水泥工业CO2排放量逐年增长,并且与水泥产量和单位产品综合能耗呈线性关系;原料煅烧和能源利用过程CO2排放量分别占56%和44%;单位水泥产品CO2排放强度由0.68 t·t-1下降到0.58 t·t-1,相当于每年节约标准煤682×104t、减少CO2排放共计1.03×108t。NO2排放量分别是SO2、PM、F的4、7、160倍。发展新型干法技术、建设烟气脱硝装置、协同处置固体废物是水泥工业未来节能减排的发展方向。     

上海市电力CO_2排放特征及减排途径分析

电力作为一种二次能源,不同发电方式和发电技术的电力CO2排放系数差别很大。研究发现,上海市2009年电力消费侧的CO2排放高于电力生产侧1 551万t,即上海市净调入电力的CO2排放为1 551万t,可见外来电CO2排放的正确测算对全市及各终端消费部门的CO2排放有重要影响。从排放系数来看,消费侧的CO2排放系数只有生产侧排放系数的81%,得益于外来电中可再生能源比例高于本地电力。2009年由于外来电的引入,上海市电力消费避免了178万t的CO2排放。就火力发电而言,上海市单位发电能耗和CO2排放略低于华东电网平均值,远高于世界先进水平,还有很大下降空间。基于以上研究,从提高火力发电的能效、发展可再生能源、发展分布式供能和其他新能源技术、建设智能电网等方面提出上海市减缓电力CO2排放的途径。     

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。     

乌鲁木齐市煤炭消费的CO2排放时空分析

通过计算乌鲁木齐市2001-2009年煤炭燃烧CO2排放量,对CO2排放现状及主要城区重点工业污染源企业煤炭消费的CO2排放进行时空分析。结果表明:(1)2001年以来,乌市煤炭在能源消费总量中所占的比重变化不大,占较高比例。(2)煤炭燃烧的CO2排放量逐年增加,年均增长率为10.84%;主要城区CO2的分布变化明显,天山区和头屯河区一直是CO2排放量高值区,乌鲁木齐县最低。结合乌市CO2排放现状及面临问题,提出减排对策,从而为健全乌市温室气体减排机制提供有力支撑。