基于生命周期評(píng)價(jià)的典型鋼鐵企業(yè)環(huán)境影響評(píng)估及綠色發(fā)展研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-09 12:24
鋼鐵行業(yè)是我國(guó)典型的能源密集型、高污染排放行業(yè)。中國(guó)的粗鋼產(chǎn)量是世界上最大的,2018年達(dá)到9.28億噸,占世界粗鋼產(chǎn)量的51%。2015年,鋼鐵行業(yè)約占中國(guó)能源消費(fèi)總量的15%,排放二氧化碳15.33億噸,占二氧化碳排放總量的15.4%。2018年,我國(guó)生產(chǎn)的粗鋼有88%是由高爐-轉(zhuǎn)爐(BF-BOF)路線生產(chǎn)。這一生產(chǎn)路線使用大量化石能源和礦產(chǎn)資源,導(dǎo)致了中國(guó)鋼鐵行業(yè)的高能耗和溫室氣體排放。因此,亟需對(duì)鋼鐵企業(yè)進(jìn)行生命周期分析,探索其綠色發(fā)展路徑。首先,本研究采用GaBi v.8.7軟件建立了涵蓋BF-BOF和EAF的典型鋼鐵企業(yè)的生命周期清單,對(duì)八個(gè)影響類別進(jìn)行了評(píng)價(jià),包括人類毒性潛力(HTP)、陸地生態(tài)毒性潛力(TETP)、酸化(AP)、光化學(xué)臭氧生成潛力(POCP)、全球變暖潛力(GWP)、富營(yíng)養(yǎng)化潛勢(shì)(EP)、非生物耗竭潛力(ADP)、累計(jì)能源需求(CED)。其次,探討了鋼鐵生產(chǎn)過程中的直接/間接排放,并分析了BF-BOF和EAF兩條典型路線的環(huán)境影響。最后,本研究設(shè)置了三個(gè)生產(chǎn)情景:情景1(生產(chǎn)現(xiàn)狀)、情景2(用木炭替代高爐中的焦炭和無煙煤)、情景3(增加電弧爐(EAF)路...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
996-2018年世界粗鋼產(chǎn)量分布
2鋼鐵企業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查82鋼鐵企業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查2.1鋼鐵企業(yè)基本情況選定的鋼鐵廠成立于2003年,是河南省東部地區(qū)最大的建筑材料(如高強(qiáng)鋼筋和特鋼)生產(chǎn)基地,位于永城市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)鋼鐵鑄件專業(yè)園內(nèi)(圖2.1),是永城市委、市政府重點(diǎn)招商引資企業(yè)。公司現(xiàn)有職工3500余人,其中具有高、中級(jí)職稱的技術(shù)人員298人?偯娣e達(dá)112公頃,固定資產(chǎn)總計(jì)人民幣46億元。主要產(chǎn)品為HRB400、HRB400E、HRB500、HRB500E、HPB300等高強(qiáng)抗震螺紋鋼、高速線材(盤螺)、鎳基合金特種鋼、不銹鋼和超細(xì)礦渣微粉等系列產(chǎn)品,經(jīng)營(yíng)范圍包括鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋(含鋼坯)生產(chǎn)、銷售等。該鋼鐵綜合企業(yè)由燒結(jié)、高爐煉鐵、BOF/EAF煉鋼、連鑄、熱軋組成。兩種鋼鐵生產(chǎn)路線分別為BF-BOF路線和BF-EAF路線,產(chǎn)品為熱軋鋼,年生產(chǎn)能力146萬噸,粗鋼(鋼水)70%來自BF-BOF路線,剩余30%來自BF-EAF路線。圖2.1鋼鐵廠地理位置圖燒結(jié)廠:具有2套燒結(jié)設(shè)備,分別為1#和2#,其中1#燒結(jié)機(jī)為120m2,2#燒結(jié)機(jī)為180m2,年產(chǎn)成品燒結(jié)礦215.6萬t。燒結(jié)廠占地面積為33125m2。燒結(jié)廠主要工藝設(shè)施包括配料室、混合時(shí)、燒結(jié)主廠房、機(jī)頭電除塵和主抽風(fēng)機(jī)室、燒結(jié)煙氣脫硫塔、余熱回收系統(tǒng)、除塵灰處理系統(tǒng)和帶式輸送機(jī)通廊等。2臺(tái)燒
4鋼鐵廠環(huán)境影響評(píng)估23運(yùn)輸過程(間接貢獻(xiàn))和現(xiàn)場(chǎng)的直接影響。該鋼鐵廠的粗鋼(鋼水)70%采用BF-BOF路線生產(chǎn),30%采用BF-EAF路線生產(chǎn)。連鑄工藝對(duì)環(huán)境的影響可以忽略不計(jì),而其他工藝對(duì)環(huán)境的影響較大。從表4.2和圖4.1可以看出,BF在大多數(shù)環(huán)境影響類別中的貢獻(xiàn)是最大的,例如GWP中的1651kgCO2eq(占整個(gè)過程的69%),AP中的1.06kgSO2eq(占41%),HTP中的43.4kgDCBeq(占27%),CED中的13850MJ(占71%)。根據(jù)評(píng)估類別的不同,燒結(jié)對(duì)全球變暖潛值的貢獻(xiàn)緊隨其后(12%),其次是CED(11%),而電爐對(duì)HTP(25%)、TETP(26%)和AP(19%)的貢獻(xiàn)更高。在HTP類中,電弧爐和熱軋也有較高的貢獻(xiàn),分別為40.7kgDCBeq(25%)和36.5kgDCBeq(22%)。表4.2鋼鐵生產(chǎn)各單元過程環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果影響類別單位燒結(jié)高爐轉(zhuǎn)爐電弧爐連鑄熱軋總計(jì)HTPkgDCBeq22.443.417.140.73.736.5163.6TETPkgDCBeq0.480.860.40.960.090.863.7APkgSO2eq0.321.060.20.490.040.442.6POCPkgEtheneeq0.030.090.020.050.0040.040.23GWPkgCO2eq277165182211111772408EPkgPhosphateeq0.030.140.010.040.0030.030.25ADPMJ2061130094861159106104117860CEDMJ2230138506031436131129019540圖4.1每個(gè)單元過程對(duì)環(huán)境影響的貢獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于混合生命周期方法的私人電動(dòng)汽車溫室氣體排放研究[J]. 馮超,王科,徐志強(qiáng),公丕芹. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2017(10)
[2]廢棄手機(jī)回收處理系統(tǒng)生命周期能耗與碳足跡分析[J]. 宋小龍,李博,呂彬,陳欽,白建峰. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(06)
[3]輕型純電動(dòng)汽車生產(chǎn)和運(yùn)行能耗及溫室氣體排放研究[J]. 沈萬霞,張博,丁寧,王薛超,盧強(qiáng),王成. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[4]中國(guó)電動(dòng)自行車動(dòng)力鉛酸蓄電池生命周期評(píng)價(jià)[J]. 劉巍,田金平,陳呂軍. 環(huán)境科學(xué). 2017(08)
[5]純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)全生命周期評(píng)價(jià)[J]. 劉凱輝,徐建全. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
[6]用于組織和產(chǎn)品碳足跡的中國(guó)電力溫室氣體排放因子[J]. 侯萍,王洪濤,張浩,范辭冬,黃娜. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2012(06)
[7]面向產(chǎn)品的環(huán)境管理工具:產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)[J]. 楊建新. 環(huán)境科學(xué). 1999(01)
本文編號(hào):3426373
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
996-2018年世界粗鋼產(chǎn)量分布
2鋼鐵企業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查82鋼鐵企業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查2.1鋼鐵企業(yè)基本情況選定的鋼鐵廠成立于2003年,是河南省東部地區(qū)最大的建筑材料(如高強(qiáng)鋼筋和特鋼)生產(chǎn)基地,位于永城市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)鋼鐵鑄件專業(yè)園內(nèi)(圖2.1),是永城市委、市政府重點(diǎn)招商引資企業(yè)。公司現(xiàn)有職工3500余人,其中具有高、中級(jí)職稱的技術(shù)人員298人?偯娣e達(dá)112公頃,固定資產(chǎn)總計(jì)人民幣46億元。主要產(chǎn)品為HRB400、HRB400E、HRB500、HRB500E、HPB300等高強(qiáng)抗震螺紋鋼、高速線材(盤螺)、鎳基合金特種鋼、不銹鋼和超細(xì)礦渣微粉等系列產(chǎn)品,經(jīng)營(yíng)范圍包括鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋(含鋼坯)生產(chǎn)、銷售等。該鋼鐵綜合企業(yè)由燒結(jié)、高爐煉鐵、BOF/EAF煉鋼、連鑄、熱軋組成。兩種鋼鐵生產(chǎn)路線分別為BF-BOF路線和BF-EAF路線,產(chǎn)品為熱軋鋼,年生產(chǎn)能力146萬噸,粗鋼(鋼水)70%來自BF-BOF路線,剩余30%來自BF-EAF路線。圖2.1鋼鐵廠地理位置圖燒結(jié)廠:具有2套燒結(jié)設(shè)備,分別為1#和2#,其中1#燒結(jié)機(jī)為120m2,2#燒結(jié)機(jī)為180m2,年產(chǎn)成品燒結(jié)礦215.6萬t。燒結(jié)廠占地面積為33125m2。燒結(jié)廠主要工藝設(shè)施包括配料室、混合時(shí)、燒結(jié)主廠房、機(jī)頭電除塵和主抽風(fēng)機(jī)室、燒結(jié)煙氣脫硫塔、余熱回收系統(tǒng)、除塵灰處理系統(tǒng)和帶式輸送機(jī)通廊等。2臺(tái)燒
4鋼鐵廠環(huán)境影響評(píng)估23運(yùn)輸過程(間接貢獻(xiàn))和現(xiàn)場(chǎng)的直接影響。該鋼鐵廠的粗鋼(鋼水)70%采用BF-BOF路線生產(chǎn),30%采用BF-EAF路線生產(chǎn)。連鑄工藝對(duì)環(huán)境的影響可以忽略不計(jì),而其他工藝對(duì)環(huán)境的影響較大。從表4.2和圖4.1可以看出,BF在大多數(shù)環(huán)境影響類別中的貢獻(xiàn)是最大的,例如GWP中的1651kgCO2eq(占整個(gè)過程的69%),AP中的1.06kgSO2eq(占41%),HTP中的43.4kgDCBeq(占27%),CED中的13850MJ(占71%)。根據(jù)評(píng)估類別的不同,燒結(jié)對(duì)全球變暖潛值的貢獻(xiàn)緊隨其后(12%),其次是CED(11%),而電爐對(duì)HTP(25%)、TETP(26%)和AP(19%)的貢獻(xiàn)更高。在HTP類中,電弧爐和熱軋也有較高的貢獻(xiàn),分別為40.7kgDCBeq(25%)和36.5kgDCBeq(22%)。表4.2鋼鐵生產(chǎn)各單元過程環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果影響類別單位燒結(jié)高爐轉(zhuǎn)爐電弧爐連鑄熱軋總計(jì)HTPkgDCBeq22.443.417.140.73.736.5163.6TETPkgDCBeq0.480.860.40.960.090.863.7APkgSO2eq0.321.060.20.490.040.442.6POCPkgEtheneeq0.030.090.020.050.0040.040.23GWPkgCO2eq277165182211111772408EPkgPhosphateeq0.030.140.010.040.0030.030.25ADPMJ2061130094861159106104117860CEDMJ2230138506031436131129019540圖4.1每個(gè)單元過程對(duì)環(huán)境影響的貢獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于混合生命周期方法的私人電動(dòng)汽車溫室氣體排放研究[J]. 馮超,王科,徐志強(qiáng),公丕芹. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2017(10)
[2]廢棄手機(jī)回收處理系統(tǒng)生命周期能耗與碳足跡分析[J]. 宋小龍,李博,呂彬,陳欽,白建峰. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(06)
[3]輕型純電動(dòng)汽車生產(chǎn)和運(yùn)行能耗及溫室氣體排放研究[J]. 沈萬霞,張博,丁寧,王薛超,盧強(qiáng),王成. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[4]中國(guó)電動(dòng)自行車動(dòng)力鉛酸蓄電池生命周期評(píng)價(jià)[J]. 劉巍,田金平,陳呂軍. 環(huán)境科學(xué). 2017(08)
[5]純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)全生命周期評(píng)價(jià)[J]. 劉凱輝,徐建全. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
[6]用于組織和產(chǎn)品碳足跡的中國(guó)電力溫室氣體排放因子[J]. 侯萍,王洪濤,張浩,范辭冬,黃娜. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2012(06)
[7]面向產(chǎn)品的環(huán)境管理工具:產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)[J]. 楊建新. 環(huán)境科學(xué). 1999(01)
本文編號(hào):3426373
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