基于Emergy和Em-LCA的水泥企业可持续发展水平评价

发布时间：2017-07-08 08:19

  本文关键词：基于Emergy和Em-LCA的水泥企业可持续发展水平评价

  更多相关文章： 能值分析 能值—生命周期评价 水泥生产 可持续性评价

【摘要】：水泥行业是国民经济的重要支柱性产业,2014年,中国水泥产量为24.9亿吨,约占全球水泥总产量的60%左右。水泥工业快速发展的同时带来了严重的能源、经济和环境问题,其生产过程运行费用高,消耗煤炭、电力、柴油和矿石,产生并排放以CO2和NOx为代表的污染物,因此,对水泥生产系统进行可持续发展水平评价,挖掘改进环节和潜力是非常重要的。本论文针对水泥生产的特点,在传统能值(Emergy)分析方法基础上,研究构建了适合水泥行业改进的能值评价指标和能值—生命周期评价(Emergy-Life Cycle Assessment, Em-LCA)方法,并对水泥企业及水泥生产子系统进行实例研究。论文的主要研究内容如下：首先,构建了适合水泥行业的改进能值评价指标。对传统的能值指标进行了修正,考虑了污染物对环境的影响能值,以及具有不同水泥生产技术特征的能值流结构。将改进的能值指标分别对有、无余热发电技术及有、无水泥窑协同处置工业固体废物技术四个水泥系统进行能值分析和比较。研究结果表明,改进的能值评价指标能准确地反映水泥企业的可持续发展水平状态,定性和定量地分析了余热发电技术及水泥窑协同处置技术对水泥生产系统可持续水平的提高程度。其次,结合能值分析和生命周期评价方法的特点,建立了适合水泥生产子系统生态效率评估的能值—生命周期评价方法。该方法以太阳能值为参照尺度,将原材料能值、可再利用资源能值、不可更新能源能值、资金能值以及气体污染物环境影响能值引入生命周期框架。应用能值—生命周期评价方法对水泥生产子系统进行生态效率评价。结果表明,不同能值影响类型对水泥生产不同工段的影响存在明显差异,水泥窑协同处置工业固体废物技术是通过改变生料制备系统和煤粉制备系统的能值流结构来提高水泥生产子系统的生态效率。决策者可根据评估结果进行有针对性的技术改进。
【关键词】：能值分析 能值—生命周期评价 水泥生产 可持续性评价
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F426.71
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 研究背景与选题意义9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 课题研究意义10
• 1.2 国内外相关领域研究进展10-21
• 1.2.1 可持续发展概述10-11
• 1.2.2 工业可持续发展概述11-12
• 1.2.3 水泥行业生产现状12-14
• 1.2.4 工业可持续发展评价研究进展14-18
• 1.2.5 国内外能值分析理论研究进展18-21
• 1.3 论文研究内容及技术路线21-23
• 1.3.1 研究内容21
• 1.3.2 技术路线21-23
• 2 能值评价和能值—生命周期评价方法23-32
• 2.1 能值分析理论23-27
• 2.1.1 能值分析的基本概念与方法23-25
• 2.1.2 能值分析步骤25-27
• 2.2 生命周期评价(LCA)理论27-28
• 2.2.1 生命周期评价定义27
• 2.2.2 生命周期评价步骤27-28
• 2.3 能值—生命周期评价(Em-LCA)方法研究28-32
• 2.3.1 能值—生命周期评价28-30
• 2.3.2 能值—生命周期评价研究步骤30-32
• 3 基于能值理论的水泥企业可持续发展水平评价32-47
• 3.1 适于水泥生产系统的改进能值指标32-35
• 3.1.1 改进的水泥生产系统能值评价指标体系33-34
• 3.1.2 污染物排放的环境影响能值34-35
• 3.2 有、无余热发电技术水泥企业能值分析35-40
• 3.2.1 案例研究背景35
• 3.2.2 能值分析表35-38
• 3.2.3 能值综合结构图38-39
• 3.2.4 能值指标分析39-40
• 3.3 有、无协同处置技术水泥企业能值分析40-45
• 3.3.1 案例研究背景40
• 3.3.2 能值分析表40-43
• 3.3.3 能值综合结构图43-44
• 3.3.4 能值指标分析44-45
• 3.4 本章小结45-47
• 4 水泥生产子系统能值—生命周期评价47-61
• 4.1 研究目标的确定47
• 4.2 研究范围的确定47-48
• 4.3 清单分析48-52
• 4.3.1 水泥生产各工段输入物质及输出污染物48-49
• 4.3.2 Em-LCA清单49-52
• 4.3.3 能值—生命周期评价(Em-LCA)综合结构图52
• 4.4 影响评价及结果解释52-60
• 4.4.1 水泥生产各工段输入Em-LCA评价52-56
• 4.4.2 水泥生产各工段污染物排放Em-LCA评价56
• 4.4.3 水泥企业 Em-LCA总体分析56-60
• 4.5 本章小结60-61
• 结论61-63
• 参考文献63-69
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况69-70
• 致谢70-71

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本文编号：533727