Dongjin Ning. Li Maodong, Zhang Dach, Sie Zhidong, Zhong Zhiqiang, Wang Peng
Abstract: Um Stoff Industriekesselanlagen über die Umweltauswirkungen und den Energieverbrauch graduieren, verwenden wir Lebenszyklus (LCA) Forschungsmethoden ist das System aufgebaut, eine umfassende Analyse des Produktionsprozesses Rohstoff der Systems Ergebnisse zeigt, dass auszuführen: Deal mit jedem 1t Biomassepartikel, die Gesamtwirkung auf die Umweltbelastung von 16.434,47 milli Äquivalent Person, Ressourcenerschöpfungskoeffizient ist 2,547 Milliäquivalente Menschen, Industriebiomassebrennstoff-Kessel-System für die Umweltauswirkungen von großen globalen Erwärmung 95,36%, die Kesselbetrieb Auswirkungen der jeweiligen Prozesssystem 98,55%, Strohbepflanzung absorbiert CO aus der Umwelt 22136.24kg daher Biomasseverbrennung in Industriekesselanlagen für die Treibhausgasemissionen zu reduzieren kann eine positive Rolle spielen, im Vergleich mit Kohle befeuerten Kessel Rohstoff Kessel ist eine umweltfreundliche Projekte und den Verbrauch fossiler Brennstoffe zu reduzieren.
0 Einleitung
Derzeit ist die allmähliche Erschöpfung der fossilen Ressourcen, Industriekessel und als hochenergieverbrauchende Geräte hat einen wichtigen Einfluss auf Energie und Umwelt, ist China ein Land mit Kohle als Hauptenergiequelle, Kohleindustriekessel entfallen mehr als 80% der gesamten Industriekessel, große Industriekessel breit, die durchschnittliche kleine Kapazität, hohe Energieverbrauch und starke Umweltverschmutzung, die Suche nach neuen umweltfreundlichen alternativen Energiequellen Umweltverschmutzung und Energieverbrauch von energieintensiven Kohleindustriekessel ist ein dringendes Problem zu lösen nun unser Land gegenüber. China hat in Stroh Ressourcen reicht, voller Gebrauch von Biomasse Stroh Ressourcen, die Entwicklung von Biomassekesseln hohen Energieverbrauch, hohe Verschmutzung Art von guter Art und Weise unserer Stroh Verschwendung von Ressourcen und Industriekesseln und Biomasse-Briketts bietet großtechnische Produktion gelöst werden eine notwendige Bedingung früherer Studien Biomasse Pelletproduktion Prozessfertigung Biomasse-Kessel und mehr, hat jetzt reifere Biomassekessel Produktion von Produktanwendungen und dessen gesamten Lebenszyklus der Systemanalyse von wenigen Studien. Um die umfassenden Daten des Ressourcenverbrauchs und der Umweltauswirkungen von mit Biomasse befeuerten industriellen Kesselsystemen zu erfassen, Material geformte Partikel Industriekesselanlagen Ökobilanzen.
Eine Lebenszyklus-Bestandsanalyse eines mit Biomasse befeuerten partikulären Industriekesselsystems
1.1 Forschungsziele und Umfang der Studie
Papiermodell DZIA-1,25-BMF Biomasse geformte Teilchen zur Untersuchung von industriellem Kesselsystem, die Kesselsystem Designeffizienz von 81% wurde Verdunsten 4t / h bewertet, den Kraftstoffverbrauch von 701kg / h. In diesem Papier, das System für jeden Der Einfluss der Verbrennung von 1t Biomasse-Partikeln auf die Umwelt wurde analysiert und berechnet, dh die funktionale Einheit der Umweltverträglichkeitsprüfung waren 1t Biomassepartikel.
Da die Biomassepartikel Industriekesselanlagen Formen sehr komplex sind und daher während der Lebenszyklus-Analyse von Sekundärfaktoren ignoriert, um die wichtigsten Faktoren zu berücksichtigen. Ignore gestapelt Ernte Stroh, und die Auswirkungen von Schwankungen in der industriellen Produktion von Dampfqualitätsanforderungen während des Systembetriebes sowohl zur Erzeugung von Dampf Dampf bewerten Zustand, da das System Nutzungsdauer sehr lang ist, wird angenommen, dass die Verwendung von Betriebsjahren des Systems 20 Jahre ist, ignorierte andere Faktoren angenommen, dass das System für den Aufbau der Produktion von Rohstoffen und den Auswirkungen von Schrott durch einheitliche Systemverfügbarkeit verteilt verursacht benötigt Der Hauptprozess umfasst fünf Teilprozesse der Strohpflanzung, des Transports, der biologischen Partikelproduktion, des Systemaufbaus und des Systembetriebs usw. Die fünf Teilprozesse werden hauptsächlich unter den Aspekten der Umweltbelastung und des Energieverbrauchs analysiert.
Unter ihnen war das Stroh, das bei der Pflanzung von CO benötigt wurde 2Wird aus dem Lebenszyklus-System entnommen, um die Lebenszyklus-Systemgrenzenanalyse des Biomasse-Pellet-Industriekesselsystems zu ergänzen (Abbildung 1).
1.2 Systemmaterialberechnung
In dieser Veröffentlichung werden Maisstängel zur Gewinnung von Biomassepartikeln für das System von Rohmaterialien zur Analyse, Elementaranalyse von Biomassepartikeln in Tabelle 1 gezeigt. Stroh ist eine jährliche Ernte, Maisertrag 5154 kg / hm 2· A, Maisstroh-Ertragskoeffizient von 1: 1,2, Mais-C-Absorption ist 5,08 t / (hm 2J. · A) Es sei landwirtschaftlich C gleichmäßig absorbiert und ihre Samen Getreidestroh, während der Trocknung der Biomassepartikel in der Biomasse Brennstoffpartikel erforderlich J, um die Menge an Dünger und Bodennährstoff erforderlich für das Wachstum produziert Stroh Stroh versehen ist, vielmehr, wie Ammoniak Dünger, Superphosphat, Kaliumsulfat, nach dem Entwurf Informationen Biomassekesselstahl wissen müssen 28.1t ist, davon ausgehen, dass das System des Bau des Baustoffe, Stahl und Zement-Verhältnisses erforderlich war 3: 1, Systemaufbau und den Betrieb für 20 Jahre, jedes Jahr Die Menge an verbrauchter Biomasse beträgt 1000 T. Die Menge jeder Substanz, die pro 1 Tonne Biomasseteilchen benötigt und produziert wird, kann durch Analyse und Berechnung wie in Tabelle 2 gezeigt berechnet werden.
1.3 Listenanalyse
Der Hauptprozess des Einflusses von Maisstängel, der Prozess auf die Umwelt und den Verbrauch pflanzt, ist Stroh Photosynthese Absorption von CO 2Prozess- und Düngern Herstellungsprozess NPK. Während des Transports mit der Transportstrecke und der Radius der Biomassepartikel mit Biomasse Kesselanlage pflanzlicher Biomasse Stroh Partikel sind 100 km unter Verwendung von 25t LKW erzeugt angenommen wird, die Zubereitung Umweltbelastung des Transportsystems für die Herstellung der Hauptphase und der Verbrauch von Dieselemissionen. Biomasseteilchen Schritt gequetscht Stroh, Stroh Entladevorgang Granulieren, Trocknen und andere Partikel. die Systemkonstruktionsphase überwiegend Stahl, Zement und anderen Baustoffen Verbrauch. System Die Betriebsphase umfasst die Verbrennung der Haupteinheit und den Verbrauch von Hilfsmaschinen.
Bei der Untersuchung des Ressourcenverbrauchs und der Umweltauswirkungen des Systems wird angenommen, dass das CO 2Wird während des gesamten Lebenszyklus zur Verfügung gestellt, verbraucht das System 1 t Lebenszyklusemissionen von Biomassepartikeln in Tabelle 3.
2 Lebenszyklus-Folgenabschätzung
2.1 Umweltverträglichkeitsprüfung
EIA umfassen quantitative und qualitative Auswertung eines Rahmens entsprechend der International Organization for Standardization IS014040 beinhaltet Folgenabschätzung drei Schritten: Klassifizierung, Charakterisierung und Bewertung gewichteten Liste obigen Ergebnisse nur der relative Wert der Größe der verschiedenen Eingangs- und Ausgangs-exprimierenden Aufgrund des Beitrags verschiedener Emissionsfaktoren zu Ökosystem- und Umweltveränderungen muss eine Lebenszyklus-Folgenabschätzung durchgeführt werden, um die Ergebnisse der Inventaranalyse in Indikatoren zu übertragen, die sowohl leicht zu verstehen sind als auch das Umweltwirkungspotenzial widerspiegeln.
Basierend auf den Ergebnissen der Inventaranalyse in Abschnitt 1.3 sind die mögliche Ressourcenverarmung und mögliche Umweltauswirkungen der Biomassekesselanlage in Tabelle 4 dargestellt.
2.2 Ressourcenverarmungskoeffizient
Gekennzeichnet durch einen Koeffizienten von Ressourcenverbrauch des Primärenergieverbrauches, wird diese Energie als eine Ressource ausgewertet werden, da die in Tabelle 3 nur den absoluten Verbrauch von Ressourcenverbrauch auszudrücken, und nicht ihre relative Größe reflektieren, so dass ein Referenzressourcenverbrauch normalisiert ¨ nach. Sterne Potential Kohleöl Ressourcenverbrauch, sind in Tabelle 5 gezeigt die Einheiten von Milliäquivalent Person, Ressource, den Anteil der Ressourcenverbrauch pro Kopf reflektieren Industriekesselanlagen Biomasse verbraucht (Bezug auf 1990). Standardisierung Der Ressourcenverbrauch spiegelt nur die relative Größe des Ressourcenverbrauchs wider und spiegelt nicht die Ressourcenknappheit wider. Der Wert des Ressourcenverbrauchs nach der normalisierungsgewichteten Analyse ist in Tabelle 5 dargestellt. Tabelle 5
Nach Standardisierung der Kohleverbrauch ist nach wie vor der Hauptteil, einem Anteil von 96,43 Prozent, war der Ölverbrauch 3,57%, unter Berücksichtigung der Knappheit der Ressourcen, die Standardisierung der Gewichte, der Anteil der Kohleverbrauch um 87,24% gesunken, 12,76% und Öl wird in unserem Land gefördert Energieverbrauch von Kohle Struktur vorherrschen, und Schlamm durch das System nach der Ressourcenauslastung, einzudämmen effektiv den Verbrauch von Kohle-Ressourcen. der System der Verarbeitung Ressourcenverbrauchskoeffizient 1T Biomassepartikel ist 2,547 × 10-3Humanäquivalent Der Ressourcenverbrauchskoeffizient von 1 t Biomassepartikeln pro Behandlung ist in Abb. 2 dargestellt.
2.3 Umweltbelastung
2.3.1 Berechnung der Umweltbelastung
Um die visuelle Darstellung der Auswirkungen verschiedener Arten von Umweltbelastungspotential zu erleichtern, wird die globale Erwärmung mit CO 2Als Referenz wurden Empathie-Versauerung, Eutrophierung, photochemisches Ozon SO genannt 2, NEIN 3-, C2H4Als Referenz. Effektive Äquivalenzfaktoren verschiedener Emissionen können für verschiedene Substanzen im Prozess des Umweltauswirkungspotentials berechnet werden, wie in Tabelle 6 gezeigt.
2.3.2 Umweltverträglichkeit Standardisierung des Potenzials
Auswirkungen Potentialwert (global, regional und lokal) zu verschiedener Umwelt oben berechnet unter Verwendung der entsprechenden standardisierten Basislinien normalisiert wurden ihre relative Größe zu vergleichen. Standardization 1990 als Benchmark zurückzuführen ist, so dass der Gewichtungsfaktor wird durch den normierten Wert gewichtet In 2000 umgerechnet. Tabelle 7 zeigt die standardisierten Werte und Gewichtungsfaktoren für verschiedene Arten von Umweltauswirkungen.
Daher sind verschiedene standardisierte und gewichtete Werte für das Umweltbelastungspotenzial in Tabelle 8 aufgeführt.
2.3.3 Gewichtete Bewertung und Umweltbelastung
Einfluss auf den Potentialwert der normalisierten Wichtungs und berechnet die Umweltbelastung durch seine Verarbeitungslast pro 1T Biomassepartikel zu 16.434,47 Person Milliäquivalente relativen Beitrag jedes Prozesses in dem in gezeigten System 3 Die Ergebnisse zeigen, dass der Prozess der Biomasse Kesselanlage Beitrag zu den Umweltauswirkungen von bis zu 98,55%, Stroh Gründungsprozess war -0,57%, was darauf hinweist, dass der Prozess eine verbesserte Umweltverträglichkeit optimiert werden kann. aus den relativen Beiträge der verschiedenen Arten von Auswirkungen auf die Umwelt, Biomasse Kesselanlagen während des gesamten Lebenszyklus der Umwelt Der Haupteffekt ist die globale Erwärmung (95,36%).
Das heißt, in der Biomasse-Kesselanlage stehen die globalen Auswirkungen an erster Stelle, gefolgt von den lokalen Auswirkungen und die regionalen Auswirkungen sind am kleinsten.
3 Fazit
In diesem Papier wird eine umfassende Analyse der Umweltauswirkungen und des Ressourcenverbrauchs von Biomasseheizkessel-Industriekesselanlagen mit der Methode des Lebenszyklus durchgeführt, wobei folgende Ergebnisse durch die Analyse erhalten werden:
(1) Der Ressourcenverbrauchskoeffizient von Biomasse-Industriekesselanlagen, die Maisstroh als 1t-Biomassepartikel als Beispiel verwenden, beträgt 2,547 × 10-3Menschliche Äquivalent nach der Umwandlung gewichtet Ressourcenverbrauch von Kohle für 87,24 Prozent, 12,76 Prozent Öl entfielen, können wir Chinas Energiestruktur Kohleverbrauch einer beherrschenden Stellung sehen;
(2) Der Beitrag der Biomasse-Kessel-System läuft während des gesamten Lebenszyklus Umweltauswirkungen der größten, war es 98.55%, die Auswirkungen der verschiedenen Arten von Umwelt-Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die Umwelt maximal 95,36% bei.
(3) Obwohl die globalen minimalen Auswirkungen in Biomasse Industriekesselanlage sind größer als der Einfluss der lokalen, regionaler Auswirkungen, aber seine Wirkung ist geringer als die Umweltauswirkungen von kohlebefeuerten Industriekesselanlagen und das System aus der Umgebung absorbierte CO 22136,24kg, was die Verschärfung der globalen Erwärmung wirksam drosseln kann.Das System ist daher umweltfreundlich und ein umweltfreundliches Systemprojekt.
