基于生命周期评价的典型钢铁企业环境影响评估及绿色发展研究

发布时间：2021-10-09 12:24

　　钢铁行业是我国典型的能源密集型、高污染排放行业。中国的粗钢产量是世界上最大的,2018年达到9.28亿吨,占世界粗钢产量的51%。2015年,钢铁行业约占中国能源消费总量的15%,排放二氧化碳15.33亿吨,占二氧化碳排放总量的15.4%。2018年,我国生产的粗钢有88%是由高炉-转炉（BF-BOF）路线生产。这一生产路线使用大量化石能源和矿产资源,导致了中国钢铁行业的高能耗和温室气体排放。因此,亟需对钢铁企业进行生命周期分析,探索其绿色发展路径。首先,本研究采用GaBi v.8.7软件建立了涵盖BF-BOF和EAF的典型钢铁企业的生命周期清单,对八个影响类别进行了评价,包括人类毒性潜力（HTP）、陆地生态毒性潜力（TETP）、酸化（AP）、光化学臭氧生成潜力（POCP）、全球变暖潜力（GWP）、富营养化潜势（EP）、非生物耗竭潜力（ADP）、累计能源需求（CED）。其次,探讨了钢铁生产过程中的直接/间接排放,并分析了BF-BOF和EAF两条典型路线的环境影响。最后,本研究设置了三个生产情景:情景1（生产现状）、情景2（用木炭替代高炉中的焦炭和无烟煤）、情景3（增加电弧炉（EAF）路... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

996-2018年世界粗钢产量分布

2钢铁企业现状调查82钢铁企业现状调查2.1钢铁企业基本情况选定的钢铁厂成立于2003年，是河南省东部地区最大的建筑材料（如高强钢筋和特钢）生产基地，位于永城市经济技术开发区钢铁铸件专业园内（图2.1），是永城市委、市政府重点招商引资企业。公司现有职工3500余人，其中具有高、中级职称的技术人员298人。总面积达112公顷，固定资产总计人民币46亿元。主要产品为HRB400、HRB400E、HRB500、HRB500E、HPB300等高强抗震螺纹钢、高速线材（盘螺）、镍基合金特种钢、不锈钢和超细矿渣微粉等系列产品，经营范围包括钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（含钢坯）生产、销售等。该钢铁综合企业由烧结、高炉炼铁、BOF/EAF炼钢、连铸、热轧组成。两种钢铁生产路线分别为BF-BOF路线和BF-EAF路线，产品为热轧钢，年生产能力146万吨，粗钢（钢水）70%来自BF-BOF路线，剩余30%来自BF-EAF路线。图2.1钢铁厂地理位置图烧结厂：具有2套烧结设备，分别为1#和2#，其中1#烧结机为120m2，2#烧结机为180m2，年产成品烧结矿215.6万t。烧结厂占地面积为33125m2。烧结厂主要工艺设施包括配料室、混合时、烧结主厂房、机头电除尘和主抽风机室、烧结烟气脱硫塔、余热回收系统、除尘灰处理系统和带式输送机通廊等。2台烧

4钢铁厂环境影响评估23运输过程（间接贡献）和现场的直接影响。该钢铁厂的粗钢（钢水）70%采用BF-BOF路线生产，30%采用BF-EAF路线生产。连铸工艺对环境的影响可以忽略不计，而其他工艺对环境的影响较大。从表4.2和图4.1可以看出，BF在大多数环境影响类别中的贡献是最大的，例如GWP中的1651kgCO2eq（占整个过程的69%），AP中的1.06kgSO2eq（占41%），HTP中的43.4kgDCBeq（占27%），CED中的13850MJ（占71%）。根据评估类别的不同，烧结对全球变暖潜值的贡献紧随其后（12%），其次是CED（11%），而电炉对HTP（25%）、TETP（26%）和AP(19%)的贡献更高。在HTP类中，电弧炉和热轧也有较高的贡献，分别为40.7kgDCBeq（25%）和36.5kgDCBeq（22%）。表4.2钢铁生产各单元过程环境影响评价结果影响类别单位烧结高炉转炉电弧炉连铸热轧总计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图4.1每个单元过程对环境影响的贡献

【参考文献】：
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本文编号：3426373