电炉炼钢中CO_(2)排放量监测及控制研究

传统电炉炼钢过程中,CO_(2)排放量监测及控制方法仅对CO_(2)排放量进行监测和控制,未对CO_(2)排放特征进行分析,导致传统方法控制效率较低。因此提出对电炉炼钢中CO_(2)排放量监测及控制研究。该研究对电炉炼钢过程中CO_(2)排放特征进行了分析。并根据分析结果,对CO_(2)排放总量进行监测,进而更快速的对CO_(2)排放量进行控制。实验结果表明,该研究方法具有更高的控制效率,具有实际应用价值。

地震荷载作用下斜拉桥不同工况主桥桥墩CO_(2)排放量分析

世界各地地震频发,出于结构抗震性能及CO_(2)排放量的考虑,需对大跨度斜拉桥进行量化分析。选取一典型大跨度斜拉桥作为研究对象,依据不同主引桥周期比、主引桥质量比及主引桥间距设计了49种工况,一致激励作用下,分析主桥桥墩的内力,并进行配筋计算。通过钢筋用量计算其在原料开采与生产、成品加工、运输、施工及回收5个阶段的CO_(2)排放量。结果表明:地震荷载作用的不同工况设计可以较大幅度影响主桥桥墩钢筋的CO_(2)排放量;主引桥周期比越大会造成CO_(2)的排放量增加;主引桥周期比较小且间距较小时,CO_(2)的排放量相对较少。

关于固体替代燃料燃烧CO_(2)排放量的测算

本文通过对固体替代燃料的定义、标准、性质、指标的研究,用类比的方式得出其燃烧CO_(2)排放量的测算公式,再以某项目的样品为实例,通过样品间的横向对比,不同种类燃料间的纵向对比,研究固体替代燃料燃烧CO_(2)排放问题,可为今后企业制定减碳方案提供与借鉴。

火力发电企业CO_2排放量和减排分析

分析了电力企业CO2排放量的计算模式,提出IPCC排放因子计算模式、实测方法、物料衡算方法和宏观模型方法,并就影响排放因子的因素进行校核,提出电力生产低碳发展静脉循环经济模式下的捕获和资源化应用CCU减排思路.

生物炭混凝土生命周期CO_(2)排放评价

为评价生物炭混凝土的CO_(2)排放量,采用生命周期评价技术构建了生物质热解生产生物炭过程的碳排放计算模型、生物炭混凝土从原材料生产到混凝土拆除废弃阶段CO_(2)排放量化模型和生物炭混凝土服役期碳化-吸收模型,同时研究了生物炭按质量比例取代水泥对混凝土力学性能的影响。在此基础上,计算了1 m^(3)C30生物炭混凝土的CO_(2)排放量,并与普通C30混凝土CO_(2)排放量进行对比。结果表明:生物炭作为一种碳负性材料,其碳元素含量越高,CO_(2)减排效果越好;当生物炭取代率小于5.0%时,研磨后的超细炭颗粒可以充分发挥填充和内固化效应,有效地提高混凝土的力学性能;生物炭混凝土生命周期CO_(2)排放量随生物炭取代率的提高而降低,5%取代率的1 m^(3)木屑生物炭混凝土相比普通C30混凝土,可减排CO_(2)66.5 kg,减排率为20.7%;生物炭混凝土在服役期内因碳化吸收CO_(2)占总碳排放量的1.8%~2.5%,而拆除废弃阶段由于混凝土的比表面积呈指数增长,碳化吸收量需要进一步研究。

徐州市冶金行业CO_(2)排放及情景分析

为了摸清江苏徐州冶金行业CO_(2)排放情况,采用碳排放因子法、TAPIO脱钩模型和STIRPAT模型,研究了冶金行业CO_(2)排放量与经济增长的关系,预测了基准情景、低碳情景和强化低碳情景下冶金行业CO_(2)排放量达峰情况。结果表明:1995—2021年徐州市冶金行业CO_(2)排放量为48.02万t至1299.43万t。冶金行业CO_(2)排放量与经济发展的脱钩状态主要经历弱脱钩和扩张负脱钩两个阶段,分别代表粗放型经济发展模式和高质量经济发展模式。在基准情景下,徐州市冶金行业CO_(2)排放量到2030年达峰为1332.35万t,在低碳情景下,徐州冶金行业CO_(2)排放量在2030年为1059.56万t,强化低碳情景下,冶金行业CO_(2)排放量到2030年为880.87万t。徐州市冶金行业CO_(2)减排路径应控制冶金产量、转变发展思路、协调开展碳捕集、利用与封存等。

大气CO_(2)浓度上升与增温对双季稻籽粒铁、锌和植酸含量及累积量的影响

为揭示未来气候变化趋势对稻谷Fe、Zn含量和积累量的影响,本研究利用开顶式气室(Open Top Chamber,OTC)系统模拟大气CO_(2)浓度上升(EC处理,+100μL·L^(-1))和增温(ET处理,+1.5℃)以及二者相互作用(ETEC处理,+1.5℃,+100μL·L^(-1))的气候变化情景,对江汉平原2017—2019年双季稻籽粒Fe、Zn以及植酸含量进行持续3 a的大田试验观测。结果表明:双季稻籽粒Fe和Zn含量对大气CO_(2)浓度上升与增温的响应存在较大的年际间差异,其中对大气CO_(2)浓度上升的响应较增温更为敏感。与对照(CK)相比,EC处理显著降低2018年晚稻籽粒Fe含量(-13.41%,P<0.05),显著增加2019年早稻和晚稻籽粒Fe含量(+29.70%和+27.95%,P<0.05);ET处理显著降低2018年早稻籽粒Zn含量(-13.49%,P<0.05)。就3 a观测平均值而言,EC处理显著降低早稻籽粒Zn含量(-8.28%,P<0.05),而ETEC处理显著降低晚稻籽粒Zn含量(-10.91%,P<0.05)。本研究发现CO_(2)浓度上升与增温叠加作用效果有别于各单因子影响,尤其对高温干旱年份晚稻籽粒Zn含量的降低具有显著的正协同效应。本研究预测未来气候变化可能增加稻米食用人口出现“隐性饥饿”的风险。

地铁车站通风空调系统生命周期CO_(2)排放量研究

以地铁车站能耗和CO_(2)排放量最多的车站通风空调系统作为研究对象,确定其CO_(2)排放量计算方法,并探究其CO_(2)排放特征。建立了基于生命周期理论的地铁车站通风空调系统CO_(2)排放量计算模型。以计算模型和工程实例参数为依据,计算分析了典型车站通风空调系统生命周期CO_(2)排放量。结果表明,案例车站的CO_(2)排放强度明显高于普通建筑,每年单位制冷量所产生的CO_(2)排放量达917.39 kg/(kW·年);CO_(2)排放量在运行阶段生命周期中占比最大,达97.87%;冷源水系统在各子系统中排放量占比最大,为39.42%。

LCA模式下乘用车新能源动力与传统动力CO_(2)排放分析

随着乘用车电动化的普及,其动力总成也从单一内燃机动力发展到混和动力、纯电动和氢燃料电池动力以及氢内燃机动力,在生命周期评价(LCA)模式下,车辆匹配不同的动力总成会产生不同的CO_(2)排放量。根据中国电能和氢能的构成和制备方法,分别按照单位电功率和单位氢气消耗量计算CO_(2)排放量,进而计算不同车型、不同动力总成乘用车实际的CO_(2)排放数值。根据计算结果,在LCA模式下:(1)纯电动比单一内燃机动力总成在常温下可减少48%~57%的CO_(2)排放量;(2)在低温下可减少31%~44%的CO_(2)排放量;(3)在常温下,按照目前的制氢和储运方式,氢燃料电池动力的CO_(2)排放量比混合动力车型低10%,是纯电动车的1.5~1.6倍。

基于LSTM模型的中国CO_(2)排放量预测影响因素分析

文章构建了基于LSTM的CO_(2)排放量预测模型,利用中国1978—2016年的数据进行实证检验。为研究影响CO_(2)排放量因素中的科技进步、产业结构及能源结构因素的组合效应,通过设定7种情景预测了2017—2030年的中国CO_(2)排放量,并计算了2020年和2030年较2005年碳排放强度的降幅。结果表明:科技进步、产业结构和能源结构因素的变动能够大幅影响CO_(2)的排放,三种因素组合减排的效果存在差异,且三种因素的叠加并非优于两种或一种因素带来的减排效果。

控制炼铁系统CO_(2)排放量配料研究

在原有炉料成分、特性要求优化配料成本基础上,增加了影响高炉燃料比、进而影响炼铁系统CO_(2)排放量的配料后入炉炉料成分和高炉工艺参数变化控制等因素。以炼铁系统CO_(2)排放量为优化目标,根据最优化原理与方法、原燃料条件、物化性能和炉料特性与高炉工艺控制等,利用模糊线性规划原理建立炼铁系统CO_(2)排放量控制配料数学模型,便于指导生产获取更多效益。通过一家炼铁厂模拟优化配料计算,在烧结碱度降低0.19、入炉品位降低0.42个百分点、炉渣镁铝比降低0.20、炉顶压力增加10kPa,煤气CO_(2)利用提高0.5个百分点等条件下,优化配料比计划预测:炼铁系统CO_(2)排放量降低9.35%,成本降低5.65%。

江苏省固定CO_(2)排放源空间分布及排放量特征分析

江苏省巨大的经济产值伴随着大量的CO_(2)排放,如何处置这部分CO_(2)是碳减排的关键之一。CO_(2)捕集与封存是减少碳排放最直接的手段,因而需要了解该地区固定排放源的分布及其排放量。对作为江苏省主要大规模CO_(2)固定排放源的火电厂、钢铁厂、水泥厂、合成氨厂4类企业进行了调查与评价,结果表明,目前该地区正在运行与新建的火电厂、钢铁厂、水泥厂、合成氨厂共227个,其中火电厂169个、钢铁厂22个、水泥厂25个、合成氨厂11个;31个火电厂为排放量小于10万t/a的小型电厂,其余196个企业均为大型固定排放源;4类固定源CO_(2)排放量总共约为5.98×10^(4)万t/a,其中火电厂占60.04%,钢铁厂占27.42%,水泥厂与合成氨厂分别占9.90%与2.64%;火电厂在江苏南部的苏州、无锡、常州、南京、镇江地区以及长江沿岸分布较密集;水泥熟料生产主要集中在南京、镇江、无锡、常州、徐州,它们的水泥产能之和占全省的85.94%;目前所统计的169个火电厂中,燃气发电装机容量达2804.2万kW,占火电装机容量的26.55%,每年减少煤炭使用3.36×103万t,减少CO_(2)排放5.42×10^(3)万t。

世界各国CO_2排放历史和现状

根据美国橡树岭国家实验室CO2 信息分析中心资料 ,对代表性国家的CO2 排放总量和人均排放量的历史演化过程进行分析 ,对这些国家的CO2 历史累积排放总量和人均历史累积排放量进行了计算和比较。文中提出了温室气体人均历史累积排放概念 ,这个概念兼顾了公正和公平性及其历史与现实责任 。

城市园林绿地土壤CO_2排放通量的研究

采用静态箱—红外分析仪法测定了西南大学8块典型园林绿地的土壤CO2排放通量,8块研究点的植被分别为:结缕草(G1)、金叶女贞(G2)、结缕草(G3)、结缕草(G4)、麦冬(G5)、结缕草(G6)、三叶草(G7)、竹林(G8).结果表明:G1-G8的土壤CO2排放通量均呈明显的季节变化,夏季最大,春秋季次之,冬季最小;在累积监测355d的时间内,G6的累积排放量最高,为11 116kg/hm2,G2的累积排放量最低,为3 853kg/hm2;G3,G7和G8的CO2排放通量与土壤含水率呈显著相关(p【0.05),而其他绿地中则无明显关系;CO2排放通量与5cm土温(T5)的相关性均达到极显著水平(p【0.01),可解释CO2排放通量变化的70.0%~86.2%,G1-G8的温度敏感性(Q10)在1.94~2.53之间;生长年限对CO2排放量的大小影响不显著.

钢筋混凝土框架结构与框架薄壳结构的抗震性能和CO_(2)排放研究

为了实现抗震性能好且材料节能的结构体系,针对多层办公楼案例,按照我国相关规范设计成钢筋混凝土框架结构和框架薄壳结构,通过弹塑性动力时程分析比较了两种结构体系的抗震性能、材料用量和CO_(2)排放量。结果表明:两种结构体系都能满足“三水准”抗震设防目标;框架结构的最大楼层位移和最大层间位移角比框架薄壳结构大,罕遇地震下框架结构的损伤比框架薄壳结构严重;框架薄壳结构的混凝土、钢筋用量和CO_(2)排放量相比框架结构分别减少了1167.7 t、35.1 t和220 t;框架薄壳结构的抗震性能和节能减排性能明显优于框架结构。

添加不同类型秸秆对土壤CO_(2)排放和化学性质的影响

秸秆组成和土壤性质是秸秆腐解的重要影响因素,进而调控着秸秆还田后的土壤CO_(2)排放和土壤养分动态。本研究选取了玉米秸秆(MS)、马铃薯秸秆(PS)及其等比例混合秸秆(CS)3种秸秆类型,分别添加到3种种植模式[玉米单作(MM)、马铃薯单作(MP)和玉米马铃薯间作(I)]土壤中,进行105 d的室内恒温培养试验,以探究秸秆类型在不同环境中的CO_(2)排放及土壤化学性质变化。结果表明:土壤种植模式显著影响MS的CO_(2)累积排放量,而对CS、PS没有显著影响。与玉米和马铃薯单一秸秆的加权平均(WM)相比,秸秆混合分别增加了MM土壤中CO_(2)累积排放量和净累积排放量19.2%和19.9%。与培养前相比,MS在培养结束时增加了土壤pH和可溶性有机碳含量,但对速效磷和速效钾的影响较小,且显著低于PS和CS。当同一秸秆添加到不同作物种植模式土壤中,MP土壤的速效磷、速效钾和铵态氮含量的增幅(相对于培养前)均高于I和MM。研究表明,秸秆在土壤中的腐解与碳排放首先受碳氮比调控,而土壤种植模式的作用较小,同时这些因素均对腐解过程土壤化学性质产生显著影响。

沼液灌溉对冬小麦-夏玉米轮作农田CO_2、N_2O排放规律的影响

为探究沼液灌溉对冬小麦-夏玉米轮作农田CO_2和N_2O排放特征及土壤理化性质的影响,设置不同的灌溉模式,即空白对照处理CK、常规施肥处理CF、灌溉两次(小麦季一次+玉米季一次)2∶1沼液处理T1、灌溉三次(小麦季两次+玉米季一次)2∶1沼液处理T2与灌溉三次(小麦季两次+玉米季一次)2∶1沼液处理T3共五个处理,采用静态箱-气相色谱法,研究牛场沼液灌溉条件下冬小麦-夏玉米轮作农田土壤CO_2和N_2O的排放特征,同时监测气象条件、土壤铵态氮、硝态氮、土壤可溶性有机碳等因子以及作物产量,分析并探讨了轮作周期内农田土壤CO_2和N_2O的排放特征及相关影响因子。试验结果表明,沼液灌溉没有改变轮作周期内土壤CO_2和N_2O排放通量的季节性变化规律,但会造成灌溉后短期内CO_2和N_2O排放通量增加;轮作周期内沼液灌溉处理在一定程度上提高了CO_2的排放水平,但除T3处理外,差异性均未达到显著水平;沼液灌溉处理没有明显提高N_2O排放水平。沼液灌溉提高了土壤可溶性有机碳含量,施用化肥会降低土壤可溶性有机碳含量;与常规施肥处理CF相比,T2、T3处理作物籽粒产量无明显差异,T1处理严重减产。综合考虑作物籽粒产量与CO_2和N_2O累积排放量,T2处理为本试验条件下最合理的沼液灌溉模式。

生物炭对烤烟根系特性和土壤CO_(2)排放的影响

为探究生物炭对烤烟根系特性和土壤CO_(2)排放的影响,通过在贵州威宁黑石科技园开展长期定位试验,设置不施生物炭(CK)、施用生物炭15、40 t/hm^(2)共3个处理,研究生物炭不同施用量对烤烟根系形态特征和CO_(2)排放的影响。结果表明,与不施生物炭处理相比,施用15 t/hm^(2)生物炭提高了烤烟总根体积0.9%~7.3%,烟田土壤CO_(2)排放累积量和碳排放累积量均降低了3.4%,还可在一定程度上改善土壤物理性质,提高烤烟生长前期土壤温度,降低土壤湿度。高量施用生物炭40 t/hm^(2)会抑制烤烟根系生长,降低烤烟总根体积,增加土壤CO_(2)排放量。相关性分析表明,烤烟根系与土壤CO_(2)排放量的关系紧密。因此,施用15 t/hm^(2)生物炭有利于改良植烟土壤环境,促进烤烟根系生长,降低植烟土壤CO_(2)排放。

钢渣沥青混合料的路用性能及CO_(2)排放量分析

“双碳”背景下,为了实现钢渣的再生利用,降低交通行业的能耗及碳排放量,以萍钢废弃钢渣为研究对象,基于废弃钢渣特性设计了钢渣沥青混合料AC-13试验组,与辉绿岩沥青混合料AC-13对照组进行了多种环境条件下的路用性能试验对比,并基于生命周期方法(LCA)对其能耗和CO_(2)排放量进行了对比分析。研究表明:相比辉绿岩沥青混合料,钢渣沥青混合料在不同环境条件下均具有更优良的路用性能,且其能耗和CO_(2)排放量得到有效降低,可作为一种可持续的清洁路面材料。

添加热压铁块对宝钢2号高炉生产的影响

为了探索减少高炉碳排放的新途径,在宝钢2号高炉进行了添加热压铁块工业试验。从炉况顺行、煤气流、透气性、煤气发生量、热制度、渣比、日产量、CO_(2)排放量等方面,阐述了添加热压铁块对2号高炉生产的影响。热压铁块比加到60kg/t后的结果表明:①随着热压铁块比的提升,炉况顺行得到改善,入炉品位提高,燃料比大幅降低,产量提升,取得了明显的增产降耗效果;②焦比由基准期的415kg/t降至353kg/t,燃料比从514kg/t降至最低488kg/t;③富氧率提升至4.255%,利用系数达到2.181t/(m^(3)·d),日产量较基准期提高5.9%。