Дун Цзиньнин. Ли Мао Донг, Чжан Чжэнь Дин, ты, Чжидун, Чжун Чжицян, Ван Пэн
Аннотация: Для изучения воздействия на окружающую среду и потребления энергии в промышленной котельной системы биомассы в настоящем документе используется метод исследования жизненного цикла (LCA), от производства сырья этой системы до создания и эксплуатации системы для проведения всестороннего анализа. Результаты показывают, что: Частицы биомассы, общая ударная нагрузка на окружающую среду составляет 16434,47 миллиэквивалента, коэффициент истощения ресурсов составляет 2,547 миллилитров, воздействие системы котлоагрегата биомассы сжигания на окружающую среду на окружающую среду составляет в основном 95,36%, а работа системы котла в каждом процессе 98,55%, соломенная посадка поглощает CO из окружающей среды 22136.24 кг, промышленные котлоагрегаты, работающие на биомассе, могут сыграть положительную роль в сокращении выбросов парниковых газов, а котлы с биомассой являются экологически безопасными и сокращают потребление ископаемого топлива по сравнению с угольными котлами.
0 Введение
В настоящее время ископаемые ресурсы постепенно истощаются, а промышленные котлы, которые являются энергоемким оборудованием, оказывают важное влияние на энергетику и окружающую среду. Китай является страной, которая использует уголь в качестве основного источника энергии, а угольные промышленные котлы составляют более 80% от общего количества промышленных котлов. Большое количество промышленных котлов, небольшая средняя мощность, высокое энергопотребление, серьезное загрязнение, поиск новых экологически чистых альтернативных источников энергии для решения проблемы загрязнения и потребления энергии высокоэнергетическими угольными промышленными котлами теперь становятся неотложной проблемой, стоящей перед нашей страной. Поэтому в полной мере использовать ресурсы соломы биомассы и разработки котлов на биомассе стали хорошим способом решения проблемы отходов соломенных ресурсов и высокого потребления энергии и высокого загрязнения промышленных котлов в нашей стране и обеспечения крупномасштабного производства биомассы, образующего топливо Необходимые условия. Предыдущие исследования по процессу производства гранул биомассы и котлов с биомассой имеют больше исследований и разработок, но в настоящее время применяются и производятся более зрелые котельные для биомассы, и меньше исследований проводится на протяжении всего жизненного цикла их систем. Чтобы понять всеобъемлющие данные о потреблении ресурсов и воздействии на окружающую среду биомассы, Материал в форме частиц промышленных систем котлов оценки жизненного цикла.
Анализ инвентаризации жизненного цикла системы котлов, работающих на биомассе
1.1 цели исследования и масштаб исследования
В этой статье изучена сборная гранулированная промышленная котельная с биомассой с номером модели DZIA-1.25-BMF, расчетная эффективность котла составляет 81%, расчетное испарение составляет 4 т / ч, а расход топлива - 701 кг / ч. Было проанализировано и вычислено воздействие сжигания частиц в форме биомассы 1t на окружающую среду, то есть функциональная единица оценки воздействия на окружающую среду составляла 1 т частиц биомассы.
Из-за довольно сложного характера промышленных систем котлов с биомассой небольшие факторы игнорируются при анализе жизненного цикла, принимая во внимание основные факторы, игнорируя сбор и укладку соломы во время работы системы, а также влияние промышленного производства на колебания качества пара, которые производят пар Поскольку система имеет большой срок службы, при условии, что срок службы системы составляет 20 лет, игнорируя влияние других факторов на предположение о системе сырья, необходимой для производства и лома, влияние равномерного распределения времени выполнения системы Основной процесс включает пять подпроцессов соломенной посадки, транспортировки, производства биологических частиц, системного строительства и эксплуатации системы и т. Д. Пять подпроцессов в основном анализируются на основе аспектов воздействия на окружающую среду и потребления энергии.
Среди них, солома, необходимая в процессе посадки СО 2Выводится из системы жизненного цикла в дополнение к анализу границ системы жизненного цикла промышленной котельной системы, полученной из биомассы (рис. 1).
1.2 расчет материала системы
В этой статье кукурузные стебли для получения частиц биомассы для системы сырья для анализа, элементный анализ частиц биомассы показаны в таблице 1. Солома - это ежегодный урожай, урожай кукурузы 5154 кг / м 2· A, коэффициент урожая кукурузы 1: 1,2, поглощение кукурузы C составляет 5,08 т / (чм 2Предполагая, что C, поглощенный посевом, равномерно поглощается зерновым зерном и его соломой, топливо, необходимое для высушивания осадка биомассы, производимого соломой, представляет собой осадок биомассы J, количество удобрений, необходимых для роста соломы и количества питательных веществ в почве Удобрение - это аммиак, кальций и сульфат калия. Согласно информации о конструкции котла с биомассой, требуемая сталь составляет 28,1 т. Предположим, что строительные материалы, необходимые для строительства системы, составляют 3: 1 для стали и цемента, а система сконструирована и эксплуатируется в течение 20 лет. Количество потребляемой биомассы составляет 1000 т. Количество каждого вещества, необходимое и производимое на 1 тонну частиц биомассы, может быть рассчитано путем анализа и расчета, как показано в таблице 2.
1.3 анализ списка
Основной процесс воздействия процесса посадки кукурузных стеблей на окружающую среду и потребление поглощения фотосинтеза соломенного стебля СО 2И процесс производства удобрений НПК. В процессе транспортировки предполагается, что расстояние между участком производства соломы и установкой для производства частиц биомассы и радиусом транспортировки частиц биомассы и котловой системы биомассы являются 100-километровыми и 25-метровыми грузовыми автомобилями, Основным воздействием на окружающую среду транспортной фазы системы является производство и потребление дизельных выбросов. Стадия подготовки гранул биомассы представляет собой процесс измельчения соломы, гранулирования соломы и сушки частиц и т. Д. Фаза строительства системы в основном связана с потреблением строительных материалов, таких как сталь и цемент, и т. Д. Система Этап эксплуатации включает сжигание основного блока и потребление вспомогательного оборудования.
При изучении потребления ресурсов системы и воздействия на окружающую среду предполагается, что CO 2Обеспечивается на протяжении всего жизненного цикла, поэтому система потребляет 1 т выбросов биомассы в течение всего жизненного цикла в таблице 3.
2 оценка воздействия на жизненный цикл
2.1 Оценка воздействия на окружающую среду
Оценка воздействия на окружающую среду включает количественную и качественную оценку. В соответствии с рамочной базой IS014040 Международной организации по стандартизации оценка воздействия состоит из трех этапов: классификация, характеристика и взвешенная оценка. Результаты вышеупомянутого анализа запасов показывают только относительную ценность различных входных и выходных данных Из-за вклада различных факторов выбросов в экосистемные и экологические изменения необходимо провести оценку воздействия на жизненный цикл, чтобы перевести результаты анализа запасов в показатели, которые легко понять и отразить потенциал воздействия на окружающую среду.
Основываясь на результатах инвентаризационного анализа в разделе 1.3, возможное истощение ресурсов и потенциальное воздействие на окружающую среду системы котлоагрегата биомассы показаны в таблице 4.
2.2 коэффициент истощения ресурсов
Коэффициент истощения ресурсов характеризуется первичным потреблением энергии, когда энергия оценивается как ресурс. Поскольку потребление в таблице 3 отражает только абсолютное потребление ресурсов и не отражает его относительный размер, оно стандартизировано с использованием эталонного показателя потребления ресурсов , И нарисуйте потенциальное потребление таких ресурсов, как уголь и нефть, как показано в таблице 5. Единица представляет собой эквивалент миллиграммов, что отражает долю ресурсов, потребляемых промышленной котельной системы биомассы, в расчете на душу населения ресурсов на основе 1990 года. После стандартизации Потребление ресурсов отражает только относительный размер потребления различных ресурсов и не отражает дефицит ресурсов. Значение потребления ресурсов, нормированное на взвешенный анализ, показано в таблице 5.
После стандартизации потребление угля по-прежнему остается основным, что составляет 96,43%, потребление нефти составляет 3,57%, учитывая дефицит ресурсов. После стандартизированного взвешивания доля потребления угля снизилась до 87,24%, а нефти - до 12,76%. Потребление угля занимает основное место в структуре энергии после системы обработки осадка и использования ресурсов, что эффективно обуславливает потребление угольных ресурсов. Коэффициент потребления ресурсов биомассы в 1 т системе обработки частиц биомассы составляет 2,547 × 10-3Эквивалент человека Коэффициент потребления ресурсов в 1 т частиц биомассы на обработку показан на рис.2.
2.3 Оценка нагрузки на окружающую среду
2.3.1 Расчет воздействия на окружающую среду
Чтобы облегчить визуальное отображение воздействия различных видов воздействия на окружающую среду, глобальное потепление с помощью CO 2В качестве ссылки, подкрепление эмпатии, эвтрофикация, фотохимический озон были SO 2, НЕТ 3-, C2H4В качестве справки. Эффективные коэффициенты эквивалентности различных выбросов могут быть рассчитаны для различных веществ в процессе воздействия на окружающую среду, как показано в таблице 6.
2.3.2 Воздействие на окружающую среду Стандартизация потенциала
Соответствующие стандартизованные эталоны стандартизированы и сравниваются их относительные размеры для различных типов потенциалов воздействия на окружающую среду (глобальных, региональных и местных), которые были рассчитаны выше. Поскольку стандартизация основана на 1990 году, для нормализации значений используются весовые коэффициенты Преобразован в 2000 году. В таблице 7 приведены стандартизированные значения и весовые коэффициенты для различных видов воздействия на окружающую среду.
Таким образом, различные значения стандартного и взвешенного значения потенциального воздействия на окружающую среду показаны в таблице 8.
2.3.3. Взвешенная оценка и воздействие на окружающую среду
Взвешивали потенциал удара, стандартизованный выше, и рассчитали общую нагрузку на окружающую среду на 1 т частиц биомассы до 16434,47 миллиэквивалента. Фаза относительного вклада системы, как показано на рисунке 3. Результаты показывают, что процесс котловой системы биомассы Вклад воздействия на окружающую среду составляет 98,55%, а процесс выемки соломы -0,57%, что показывает, что этот процесс может оптимизировать и улучшить воздействие на окружающую среду. Относительный вклад различных видов воздействия на окружающую среду можно увидеть, что система котлов с биомассой оказывает большое влияние на окружающую среду Основным эффектом является глобальное потепление (95,36%).
То есть в системе котлоагрегатов, работающей на биомассе, глобальное воздействие занимает первое место, за которым следует местный эффект, а региональное воздействие - наименьшее.
3 Заключение
В этом документе проводится комплексный анализ воздействия на окружающую среду и потребления ресурсов промышленной котельной системы биомассы с биомассой с использованием метода жизненного цикла. В результате анализа получены следующие результаты:
(1) Коэффициент потребления ресурсов биомассы в промышленном котлоагрегате, использующем кукурузу, как частица биомассы 1t в качестве примера, составляет 2,547 × 10-3Эквивалент рабочей силы после конверсии составил 87,24% угля, потребляемого взвешенными ресурсами и 12,76% нефти, что указывает на то, что потребление угля в энергетической структуре Китая занимает основную позицию.
(2) Котельная системы биомассы вносит наибольший вклад в экологическое воздействие всего жизненного цикла, составляя 98,55% от общей суммы. Влияние глобального потепления на окружающую среду составляет 95,36% от общей суммы.
(3) Несмотря на то, что глобальное воздействие промышленной котельной на биомассе больше, чем на местные и региональные воздействия, ее воздействие меньше, чем на угольные промышленные котельные, и система поглощает CO 22136.24 кг, что может эффективно обуздать обострение глобального потепления, поэтому система является экологически чистой и представляет собой экологичный системный проект.