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基于lca的生物质燃烧机工业锅炉系统研究(上)

今天小编整理了 基于lca的生物质燃烧机工业锅炉系统研究的技术性文章。

随着化石资源逐渐的枯竭,价格不断上涨,燃油气的工业锅炉的运行成本逐渐提高,并对能源和环境有着重要的影响,寻找新的成本低廉环境友好的替代能源以解决高耗能燃油气工业锅炉成为现在面临的迫切问题。我国是有着丰富的秸秆资源,为了充分利用生物质秸秆资源,解决燃油气锅炉成本高,环境的影响大的问题,现在有了代替卧式内燃炉燃烧机的生物质燃烧机。

为了掌握燃生物质成型颗粒工业锅炉系统的资源消耗和环境影响全面的数据,本文就生物质燃烧机工业锅炉系统进行生命周期评价。

1、燃生物质成型颗粒工业锅炉系统的生命周期清单分析,

1.1研究目标与研究范围

生物质燃烧机工业锅炉系统 

1 生物质燃烧机工业锅炉系统.

本文以型号为WNS4-1.25-BMF的生物质成型颗粒工业锅炉系统为研究对象,该系统锅炉设计效率为81%,额定蒸发量为4t/h,燃料消耗量为803kg/h。生物质成型颗粒工业锅炉系统所示,本文以系统每燃烧生物质成型颗粒产生1t蒸汽对环境造成的影响进行分析和计算,即环境影响评价的功能单位为1t蒸汽。由于生物质燃烧机工业锅炉系统相当复杂,因此在进行生命周期分析时忽略次要因素,考虑主要因素。假设该系统使用运行年限为20年,忽略其它因素,其主要过程有秸秆种植、运输阶段、生物颗粒生产、系统建设及系统运行等5个子过程。从环境影响和能源消耗两个方面进行分析。其中,秸秆种植过程中需要的二氧化碳是从生命周期系统中吸收补充,生物质燃烧机锅炉系统的生命周期系统边界分析如果图2.

生物质燃烧机工业锅炉系统图2 

1.2、系统物料计算

本文以玉米秸秆制取生物质颗粒为系统原料进行分析,生物质颗粒的元素分析如表1所示。

 

生物质颗粒元素分析 表一 

生物质颗粒元素分析 表一

系统产生1吨蒸汽的燃料量(kg) 

系统产生1吨蒸汽的燃料量(kg

假设系统建设运行20年,每年消耗生物质颗粒量为1000.通过分析计算可以得出每产生1吨蒸汽所需要的及产生的各种物质的量如表2所示。

1.3、清单分析

在研究该系统的资源消耗与环境影响中,假设秸秆种植阶段所吸收的二氧化碳是由整个生命周期过程提供。故系统产生一吨蒸汽的生命周期排放清单如表3

 产生1吨蒸汽的生命周期排放清单

产生1吨蒸汽的生命周期排放清单

2、生命周期的影响评价

2.1环境影响评价

环境影响评价包括定量和定性评价。按照国际标准化组织的ISO14040的框架,影响评价包括三个步骤:分类,特征化和加权评估。根据1.3节清单分析的结果,生物质燃烧机系统可能造成的资源耗竭和潜在环境影响有能源耗竭、全球变暖(GW)、光化学臭氧(PO)、酸化(AC)、富营养化(AE)、烟尘和灰尘(SA)、固体废弃物(SW.

2.2资源耗竭系数

资源耗竭系数通过一次能源消耗来表征,在此将能源作为资源进行评价,采用资源消耗基准进行标准化得出煤、油灯资源消耗潜值,见表4。其单位为毫人当量,反映了生物质工业锅炉系统所耗资源占人均资源消耗量的比重(以1999年为基准)。经标准化与加权分析之后的资源消耗各值如表4所示。

 标准化后产生1吨蒸汽的资源消耗

标准化后产生1吨蒸汽的资源消耗

标准化后煤炭的消耗依然是主要部分,占97.75%,油的消耗为2.25%,考虑了资源的稀缺性,标准化加权后,煤的消耗比重降为91.66%,而油则升为8.32%。我国能源结构中煤的消耗占据主要地位,经过该系统处理污泥并对其进行资源化利用后,有效的制了煤炭资源的消耗。该系统产生1吨蒸汽的资源消耗系数为0.477*10-3人当量。

基于lca的生物质燃烧机工业锅炉系统研究(下)明天继续更新!

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