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晋城市冶铸行业关键设备碳排放特征分析研究

文档作者：姬江峰，葛晓华，解瑞丽，卫安平文档来源：山西省生态环境研究中		点击数：	更新时间： 2024年07月31日
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2015年第11期(总第122期)
缸；夏与予钍
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 2015年11月
晋城市冶铸行业关键设备碳排放特征分析研究
姬江峰，葛晓华，解瑞丽，卫安平
(山西省生态环境研究中心，山西太原030009)
摘要： 以晋城市冶铸行业为例，将晋城市辖区内的典型冶铸企业作为研究对象，重点对行业关键设备的碳排放量进
行核算，探讨对比了该行业关键设备碳排放特征等，从而为晋城市冶铸行业探索低碳发展潜力与方向提供重要参考。
关键词：晋城市；冶铸行业；关键设备；碳排放量
中图分类号：x11 文献标识码： A 文章编号： 2095—0802一(2015)1l一0116—02
Analytical hlVestigati蚰on the Carbon EInissio璐Characteristics of Key Eqllipment Used iIl
Meta¨urgy Industry in Jincheng City
JI Jiangfeng，GE XiaOhua，XIE RuⅢ，WEI Anping
(Research Center for Eco—environmental Science in ShanxI，Taiyuan 030009，Shanxi，China)
Abstract：7I'aking the metallurgy industry in Jincheng City as an example，this paper took tlle typical metaUurgy enterprises in
Jincheng city as出e resea托h object witll accounting carbon emissions for the key equipment of the indushy and studied carbon
emission chamcteristics of the key equipment in industry，in order to pmvide an imponant reference for potential and direction for
low carbon development of metaUurgy industIy in Jincheng city．
Key woHls：Jincheng Cit)r；metallurgy industry；key equipment；carbon emissions
O引言
2012年，晋城市被确立为国家第二批低碳试点城
市，其作为典型资源型城市，面临的低碳发展任务就
更加紧迫。根据晋城市产业结构特点及相关资料显
示，2010年晋城市煤炭开采、电力、化工和铸造行业
的温室气体排放占到全市温室气体排放总量的一半以
上，其中冶铸行业CO：排放量约占到全市温室气体总
排放量的将近10％，为温室气体排放占比较大的行业
之一，且该行业目前存在“小、散、乱”的分布特点，
生产技术设备普遍落后，实现碳减排的潜力巨大。
因此，本文以晋城市冶铸行业为研究对象，对该
行业关键设备的碳排放现状及特征进行分析核算，分
析其碳减排潜力，以指导该行业探索低碳发展路径。
l研究对象及研究方法
1．1研究对象
本文主要以晋城市辖区内典型冶铸企业的关键设
备，主要包括烧结机、高炉、转炉、冲天炉、电炉、
收稿日期：2015—09—25
第一作者简介：姬江峰，1986年生，男，山西晋城人，2叭2年
毕业于北京科技大学热能与动力工程专业，硕士，工程师。
·116·
轧钢生产线为研究对象。
1．2研究方法
通过采取典型部门调研与典型企业实地调研相结
合的方式获取上述关键设备的相关能耗数据，依据
《省级温室气体清单编制指南(试行)》(以下简称
“指南(试行)”)，对晋城市冶铸行业关键设备的碳排
放现状进行分析计算，每种关键设备的碳排放总量包
括该设备化石燃料燃烧的碳排放量、工业生产过程碳
排放量、电力调入调出的CO爿}放量三部分之和。
1．2．1化石燃料燃烧的碳排放量计算方法
化石燃料燃烧的碳排放量计算所需活动水平分别
为各种化石燃料表观消费量及化石燃料非能源用途的
固碳量，所需排放因子为分燃料品种对应的低位发热
值、单位热值含碳量及碳氧化率。
C0爿}放量=(燃料消费量×热量单位×单位热值燃料
含碳量一固碳量)×燃料燃烧过程中的碳氧化率×44／12。
1．2_2工业生产过程的碳排放量计算方法
冶铸行业工业生产过程碳排放环节主要包括熔剂
高温分解与炼钢降碳过程，具体计算如下所示：
Ec0-_ADl×EE“Dd+(A，×E．A。×E)×44，12， (1)
式(1)中，Em为钢铁生产过程中CO：排放量，t；ADl为
作为熔剂的石灰石的数量，t；明为作为熔剂的石灰
万方数据
2015年第11期姬江峰，等：晋城市冶铸行业关键设备碳排放特征分析研究2015年11月
石消耗的排放因子，t CO加；A仇为作为熔剂的白云
石的数量，t；ER为作为熔剂的石灰石消耗的排放因
子，t C02／t；A，为炼钢用生铁的数量，t；E为炼钢用
生铁的平均含碳率，％；A。为钢材产量，t；E为炼钢
的钢材产品的平均含碳率，％。
1．2．3 电力热力调入调出的碳排放量计算方法
电力、热力调入调出的碳排放量计算方法如下式
所示：
E电和热：=‘4 D电力x—6-％力+，哇—D热力×E，巍力， (2)
式(2)中，E电和热为净购人生产用电力、热力隐含产生
的C02排放量，t；AD电力为净购人电量，MW·h；AD热
力为热力量(如蒸汽量)，GJ；E凡力为电力的CO爿F放
因子，t CO／(MW·h)；E躁力为热力(如蒸汽)的C02
排放因子，t C02／GJ。
2晋城市冶铸行业关键设备碳排放特征分析
计算
2．1活动水平数据获取
通过实地调研与专家咨询的方式对晋城市典型冶金
铸造企业关键设备的实际运行数据进行获取，可看到在
冶铸行业中烧结机、高炉、转炉、冲天炉、电炉、轧钢
生产线为主要能耗设备与碳排放源，现将调研获取的
以上设备的实际运行中的消耗数据整理如表l所示。
表1 201 3年晋城市冶铸行业关键设备的运行消耗数据调研统计
设备名称规格消耗数据类型单位数值
烧结机90 m2 综合能耗(标准煤) k鲈60．56
入炉焦比k∥l 476
高炉l 380 m3 入炉煤比(无烟煤) kg，t 141．56
电耗kW·M 120
电耗kW·hA 35．3
转炉80 t
吨铁熔剂消耗(白云石) k舭19．81
入炉焦比kg^ 120
冲天炉4 t／ll
吨铁熔剂消耗(青石) kg^ 8．6
电炉5帆电耗kW·}I，t 700
350×104t 高炉煤气m3／l 370
轧钢
棒材生产线电耗kW·ll，t 100
2．2排放因子的确定
根据《指南(试行)》．燃料C0：排放因子的计算
方法如下所示：
Eco，=Q D1缶Q形×4“12， (3)
式(3)中，E。n为无烟煤燃烧的C02排放因子，t C02／t；
Q咧为无烟煤的低位发热量，TJ；cQ为单位热值含碳
量，27．49 t C厂rJ；形为碳氧化率，％；白云石的排放因
子取为0．474 t CO扒；电力排放因子取为1．030 2 t C02／
(MW·h)。
2．3关键设备温室气体排放
具体如表2所示。
表2晋城市冶铸行业关键设备碳排放量核算
项别单位烧结机高炉转炉轧钢冲天炉电炉
l 380 350×104t
规格90 m2 80 t 4 l／}l 4 t／}l
m3 棒材生产线
单位产品t CO矾
O．130 1．758 O．234 O．414 0．352 O．721
碳排放量产品
2013年
总排放量
×1 04 t 50 608 65 113 54 28
从下图l、图2中可看到，在晋城市冶铸行业的关
键设备中，单位产品CO：排放量由高至低依次为高炉、
电炉、轧钢、冲天炉、转炉、烧结机；2013年晋城市
冶铸行业的关键设备CO：排放总量由高至低依次为高
炉、轧钢、转炉、冲天炉、烧结机、电炉。
l
0．13 ‘譬I j-2__ —●
未700
{壹600
5‘500
妇400
蜊300
冬200
芝100
苫0
50
一
竺二54
‘ ■ 二 翌28
a)在晋城市冶铸行业的大型关键设备中，高炉的
单位产品cO：排放量与CO：排放总量均为最高，其中
2叭3年高炉CO：排放总量占冶铸行业关键设备排放量
总和的6l％，其次依次为轧钢、转炉、冲天炉、烧结
机、电炉；
b)在高炉的碳排放总量中，化石燃料燃烧引起的
C02jjF放占总排放量的93％，因此，在探索冶铸行业低
碳发展路径的过程中，要注重高炉的技术改造，鼓励
采用煤层气等清洁能源，挖掘其碳减排潜力，同时逐
步淘汰改造冲天炉落后生产工艺，进而实现冶铸行业
的低碳发展。
(责任编辑：高志凤)

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