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二氧化碳排放的计算

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-11 21:36
tags:

-

2021年2月11日发(作者:reve)



可以通过实际能源使用情况,比如燃料账单


/


水电费上的说明,来乘以一个


相应的“碳强度系数”,从而得出 您或您家庭二氧化碳排放量的精确数字。以下


是一些典型的系数:



燃料




天然气



液化石油气



民用燃料油





木材


(< /p>


可持续的


)


1



汽油



柴油



碳强度系数



0.19


千克


CO2 /


千瓦


/


小时



0.21


千克


CO2 /


千瓦


/


小时



0.27


千克


CO2 /


千瓦


/


小时



0.32


千克


CO2 /


千瓦


/


小时



0.0


千克


CO2 /


千瓦


/


小时



2.30


千克


CO2 /




2.63


千克


CO2 /




有关电力的碳强度系数是根据发 电和电能转换所需用的燃料得出的。


以下是


一些典型的系数:< /p>



燃料






天然气



核能


2



可再生能源


3



碳强度系数



0.92


千克


CO2


/

千瓦


/


小时



0.52


千克


CO2

< p>
/


千瓦


/


小时

< p>


0.0


千克


CO2 /


千瓦


/


小时



0.0


千克


CO2 /


千瓦


/


小时



1


木材燃料是一种生物燃料,燃烧时所释放的碳量,相当于植物 生长时所积


聚的碳量。还有一部分二氧化碳的排放可能是由于木材的采运,加工和运输造 成


的。



2


核 能在发电时不会产生二氧化碳,但是在铀矿的开采,浓缩和运输过程中


会导致二氧化碳排 放。



3


可再生能源在发电时不会产生 二氧化碳,但设施建设中可能会导致一些二


氧化碳排放。




大多数电力供应商混合使用不同发电燃料。

< br>公用事业单位可以向消费者提供能源


燃料使用的详细资料和平均碳强度系数。



中国化石燃料大气污染物和


CO


2


排放系数



大气污染 物排放系数(


t/tce


)(吨


/


吨标煤)



SO


2


(二氧化硫)


0.0165


NO


X


(氮氧化合物)


0.0156



烟尘


0.0096


CO


2


(二氧化碳)排 放系数(


t/tce


)(吨


/


吨标煤)推荐值:


0.67


(国家发

< p>
改委能源研究所)参考值:


0.68


(日本能源经 济研究所)


0.69


(美国能源部能源


信息署)



火力发电大气污染物排放系数(

g/kWh


)(克


/


度)



SO


2


(二氧化硫)


8.03


NO


X


(氮氧化合物)


6.90



烟尘


3.35


如何计算二氧化碳减排量



近年来,全 球变暖已成为全世界最关心的环保问题,造成全球变暖的主要原


因是大量的温室气体产生 ,而温室气体的主要组成部分就是二氧化碳(


CO


2

< p>
),而



二氧化碳的大量排放是现代人类的生产生 活造成的,


归根到底是大量使用各种化


石能源(煤炭、石油、天 然气)造成的,根据《京都议定书》的规定,各国纷纷


制定了减排二氧化碳的计划。



通过节约化石能源和使用可再生能源,是减少二氧化碳排放的两个 关键。


在节能工作中,经常需要统计分析二氧化碳减排量的问题,现将网络收集的相关< /p>


统计方法做一个简单整理,仅供参考。




1


、二氧化碳和碳有什么不同?



二氧化碳



CO


2



包含


1


个碳 原子和


2


个氧原子,


分子量为


44



C-12



O-16




二氧 化碳在常温常压下是一种无色无味气体,


空气中含有约


1%


二氧化碳。


液碳和


固碳是生物体(动物植物 的组成物质)和矿物燃料(天然气,石油和煤)的主要


组成部分。一吨碳在氧气中燃烧后 能产生大约


3.67


吨二氧化碳(


C< /p>


的分子量为


12



CO2


的分子量为


44


< p>
44/12=3.67


)。




我们在查看减排二氧化碳的相关计算资料时,有些提到的是“ 减排二氧化


碳量”(即


CO


2


),有些提到的是“碳排放减少量”(以碳计,即


C

),因此,减



CO


2

< p>
与减排


C


,其结果是相差很大的。因此要分清楚作 者对减排量的具体含义,


它们之间是可以转换的,即减排


1


吨碳(液碳或固碳)就相当于减排


3.67


吨二


氧化碳。



2

、节约


1


度电或


1


公斤煤到底减排了多少“二氧化碳”或“碳”?





发电厂按使用能源划分有几种类型:一是火力发电厂,利 用燃烧燃料(煤、


石油及其制品、天然气等)所得到的热能发电;二是水力发电厂,是将 高处的河


水通过导流引到下游形成落差推动水轮机旋转带动发电机发电;三是核能发电< /p>


厂,利用原子反应堆中核燃料慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽(代替了火力发电

< p>
厂中的锅炉)驱动汽轮机再带动发电机旋转发电;四是风力发电场,利用风力吹

动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电,由数座、十数座


甚至 数十座风力发电机组成的发电场地称为风力发电场。




以上几种方式的发电厂中,只有火力发电厂是燃烧化石能源的,才会产生二氧


化碳,而我国是以火力发电为主的国家(据统计,


2006

年全国发电总量


2.83



亿


kWh


,其中火电占


83.2%

< p>
,水电占


14.7%


),同时,火力发电厂所使用 的燃料基


本上都是煤炭


(有小部分的天然气和石油)

< p>


全国煤炭消费总量的


49%

用于发电。




因此,我们以燃 烧煤炭的火力发电为参考,计算节电的减排效益。根据专家统


计:每节约


1


度(千瓦时)电,就相应节约了


0.4

< p>
千克标准煤,同时减少污染排



0.272


千克碳粉尘、


0.997


千克二氧化碳(


CO


2


)、


0.0 3


千克二氧化硫(


SO


2


)、


0.015


千克氮氧化物(

NO


X


)。



为此可以推算出以下公式计算:



节约


1


度电


=


减排


0.997


千克“二氧化碳”=减排


0 .272


千克“碳”



节约

< p>
1


千克标准煤


=


减排


2.493


千克“二氧化碳”=减排


0.6 8


千克“碳”



节约

< br>1


千克原煤


=


减排


1.781


千克“二氧化碳”=减排


0.486


千克“碳”




( 说明:以上电的折标煤按等价值,即系数为


1


度电


=0.4


千克标准煤,而


1


千克原煤


=0.7143


千克标准煤)



根据相关资料报道,


CO


2

< p>
(二氧化碳)的碳(


C


)排放系数(


t/tce


)(吨


/


吨标煤 )


中,


国家发改委能源研究所推荐值为


0.67



日本能源经济研究所参考值



0.68


、美国能源部能源信息署参考值为

< br>0.69


,与以上的推算值(


0.68

< br>)基本


相当。应该说,该系数与火电厂的发电煤耗息息相关,发电煤耗降低、排放 系数


自然也有所降低。




用同样方法,也可以推算出节能所减排的碳粉尘、二氧化硫和氮氧化物的排

< br>放系数。



说明:


上海市节能技 改项目申报中要求采用的二氧化碳减排系数为


2.46




/吨标准煤)。



3


、节约


1


升汽油或柴油减排了多少“ 二氧化碳”或“碳”?



根据


BP


中国碳排放计算器提供的资料:



节约


1


升汽油


=


减排< /p>


2.3


千克“二氧化碳”=减排


0.62 7


千克“碳”




节约


1


升柴油


=

< p>
减排


2.63


千克“二氧化碳”=减排

< p>
0.717


千克“碳”



物质密度不同重量也不同,


1


升水重


1


公斤,


原油


1



=0.86


公斤


(1



=1.17


千升


=7.35



)


;汽油


1



=0.73


公斤;煤油


1



=0.82


公斤;轻柴 油


1



=0.86

公斤;重柴油


1



=0.92


公斤;


1


升蒸馏酒


=0.912


公斤。为此推算:



< /p>


节约


1


千克汽油


=


减排


3.15


千克“二氧化碳”=减 排


0.86


千克“碳”



节约


1


千克柴油


=


减排


3.06


千克“二氧化碳”=减排


0.83


千克“碳”



CO2


及污染物排放计算


< p>
CO


2


及污染物排放现状——排放系数

< p>



SO


2



大气 污染物排放系数(


t/tce




NO


X



烟尘



推荐值



CO


2



排放系数



参考值



SO


2



火力发电大气污染物排放系数(g/kW·h)




NO


X



烟尘




< /p>


火力发电


CO


2


排放系数





0.0165



0.0156



0.0096



国家发改委能源研究所



0.67 < /p>



t-C/tce



2.4567



t-CO


2


/tce




日本能源经济研究所



0.66



t-C/tce




2.42



t-CO


2


/tce




8.03



6.9



3.35



0.287



kg-C/kWh




1.0523



kg-CO

< p>
2


/kWh






CO


2< /p>


排放计算——部门法加权平均



燃料种类



固体燃料



无烟煤



CO


2


潜在排放系数(


t-CO


2


/TJ






101.586




0.918


碳氧化率




烟煤



褐煤



炼焦煤



型煤



焦炭



其他焦化产品



液体燃料



原油



燃料油



汽油



柴油



喷气煤油



一般煤油



NGL


LPG


炼厂干气



石脑油



沥青



润滑油



石油焦



石化原料油



其他油品



气体燃料



天然气




95.53


103.971


91.089


123.312


107.935


107.935




73.694


77.4


69.363


74.024


71.565


71.932


63.124


63.124


66.794


73.4


80.74


73.4


100.925


73.4


73.4




56.224


0.915


0.933


0.98


0.9


0.928


0.928




0.979


0.985


0.98


0.982


0.98


0.986


0.99


0.989


0.989


0.99


0.98


0.98


0.98


0.98


0.98




0.99


IPCC


自上而下计算能源 排放


CO


2




1



某燃料的表观消费量


=


某燃料生产量+某燃料进口量-某燃料出口量-


某燃料国际航线加油-某燃料库存变化



2

< br>、某燃料


CO


2


排放量


=


(某燃料表观消费量×某燃料潜在碳排放系数-某


燃料固碳量)×某燃料碳氧化率



< br>说明:潜在碳排放系数


--


以单位热值含碳量表示,反应 燃料热量全部燃烧利


用,排放的碳的数量。



(来源:


NDRC-ECIDC


)(由 表二可以看出,相同热值的燃料燃烧,所排放的


CO


2


是有较大差别的,气体燃料最少、固体燃料最多!)


< br>CO


2


排放系数推荐数据



单位:


kg-c/kgce



出处



燃煤



燃油



燃天然气



年份



美国能源部


DOE/EIA 0.702 0.478 0.389 1999


日本能源研究所


0.756 0.586 0.449 1999



中国工程院


0.680 0.540 0.410 1998


全球气候变化基金会


(GEF) 0.748 0.583 0.444 1995


亚洲开发银行


0.726 0.583 0.409 1994


北京加拿大项目


0.656 0.591 0.452 1994


CO2


排放简便计算表







(


物料


)



1kWh



1kgce



1kg


熟料



1kg


水泥



节约能源



kWh



1



2.5





kgce



0.400



1





减排系数



kg-C



0.272



0.680





kg-CO2



1



2.5



0.509



0.376






近年来,随着玻璃熔窑节能降耗技 术研究的深入,开发节能玻璃配方、优化


玻璃熔窑结构、改善玻璃熔窑控制技术、加强玻 璃熔窑保温和余热利用等实现玻


璃熔窑节能手段的研究已相当成熟。

在此背景下,


要实现熔窑进一步的节能降耗,


< p>
富氧燃烧技术应运而生。特别是近几年来,富氧燃烧技术得到了迅猛发展,成为

当今玻璃行业中最活跃的研究课题之一。


该技术推广应用也必将为浮法玻璃生产


行业带来可观的经济效益及社会效益。





富氧燃烧是指助燃用的氧化剂中的氧浓度高于空气中的氧浓度


(


其极限是纯



)


。可将空气的含氧浓度从


20.9%


浓缩到


26%-30%


,这种浓氧空气对各种锅炉

< p>
的助燃是非常适中和安全的。富氧燃烧能使火焰温度提高,烟气热损失小和燃烧

效率高等作用。




< p>
富氧燃烧对所有燃料


(包括气体、


液体和固体)< /p>


在绝大多数工业锅炉均适用,


它既能提高劣质燃料的应用范围,又 能充分发挥优质燃料的性能。实验表明用


26.7%


的浓氧空气 燃烧褐煤或用


21.8%


的浓氧空气燃烧无烟煤所得到的理论燃 烧


温度等同于普通空气燃烧重油所得到的理论燃烧值。






众所周 知,在一般的玻璃熔窑火焰空间中,火焰下部总是最缺氧的部位,燃


烧不完全,温度较低 。如果富氧喷管以一定的角度和速度将氧气引入窑炉空间,


冲击火焰底部,


这样就会在靠近玻璃液面一侧形成一个含未燃烧碳粒较少的富氧


层,使之燃烧 充分,温度提高较大。





这种不对称火焰,可靠垂直的温度梯度,在靠近玻璃料液的一侧形成一个高


温带,使火焰底部增加向玻璃料液内部的热辐射和热对流。而在靠近窑碹的一侧


温度并 不升高,使窑顶免受由此带来的侵蚀加重。同时由于火焰强度增加,火焰


变短,有助于控 制熔窑内温度分布。此外,可防止在蓄热室内燃烧。这对蓄热式


熔窑来说,格子砖的寿命 也可以得到改善。







据试验结果表明,若将富氧空气通 过二次风机的进口处引入,火焰将在池炉


大碹和液面之间水平通过,势必增强了各个方向 的热传导,失去局部富氧的真正


目的。





富氧空气喷管应安装在油或天然气 喷枪与玻璃液面之间,


或氧气喷管位于油


或气喷枪下

< p>
5 - 20cm


处,火焰内部垂直的温度梯度随着这一距离的变化而不同 。


距离过大或过小都不理想。过大时,氧气与燃料间的接触面就小,而与窑内其他


残余气体的混合程度相应增大,


致使火焰温度降低,

< br>富氧效果变差;


距离过小时,


其结果近于整体增氧,局部 富氧的效果不仅体现不出来,反而会出现窑顶温度增


高。因此,要在确定喷枪与富氧喷管 之间的距离时必须对油喷枪的水平扩散角度


和富氧空气的射入速度等进行认真周全的考虑 。


这些参数都是影响这一距离的重


要因素。




但是,必须说明的是玻璃液 温度升高的程度,不仅仅与上面讲的富氧喷管的


位置,射入的角度和速度,以及射入的富 氧空气量和浓度有关,而且与燃料的雾


化情况有关。如燃料雾化不好,火焰黑,根长,富 氧空气射入后不能及时与燃料


混合燃烧的话,那么富氧气体实际上只能在火根部分起到冷 却玻璃液的作用。因


此要使燃烧稳定和安全,


就必须使燃料从喷 嘴吹出后能及时与富氧空气混合并燃


烧。综上所述,只有综合考虑上述诸因素,才可能实 现节能、增产和提高产品质


量。





研究表明,


由火焰温度与氧浓度的关 系可知:


A)


火焰温度随富氧空气氧浓度


的提高而增高;


B)


随氧浓度的继续提高,火焰温度的增加幅 度逐渐下降。为有效


利用富氧空气,氧浓度不宜选得过高,一般按空气过剩系数


m



1



1.5


组织火焰



时,富氧 空气浓度取


23



27


%为宜,其中空气含氧量从


21


%增加到


23


%时,效


果最明显;


C )


空气过剩系数不宜过大,否则,同样浓度的富氧空气助燃,火馅温

度较低。


通常在组织燃烧时,


控制在


1.05



1.1



以达到既能获得较高火焰温度又


能燃烧完全的效果。



玻璃熔窑全氧、纯氧及富氧燃烧节能技术对比




玻璃熔窑的节能降耗一直是业内关注的重大课题,


在能源危机日



益加重的今

< br>天,玻璃熔窑对高品质能源的过度依赖已经制约了玻璃行



业的发展。玻璃熔窑


燃烧过程中,


空气成分中占


78


%的氮气不参加燃烧反应,


大量的氮气被无谓地 加


热,在高温下排入大气,造成大量的热量损失,氮气在高温下还与氧气反应生成


NOx



NOx


气体 排入大气层极易形成酸雨造成环境污染。


另一方面随着高科技和


经济社会的发展,要求制造各种低成本、高质量的玻璃,而全氧燃烧技术正是解


决节能、 环保和高熔化质量这几大问题的有效手段,被誉为玻璃熔制技术的第二


次革命。





纯氧燃烧技术最 早主要被应用于增产、


延长窑炉使用寿命以及减




NOx



放,但随着制氧 技术的发展以及电力成本的相对稳定,纯氧燃烧技术正在成为取


代常规空气助燃的更好选 择,这得益于纯氧燃烧技术在节能、环保、质量、投资


等方面的优势。

< br>




氧气燃烧的应用分为整个 熔化部使用纯氧燃烧的全氧燃烧技术、


纯氧辅助燃


烧技术以及局 部增氧富氧燃烧技术等几种方式。





1


、全氧燃烧技术的优点


-


-


-


-


-


-


-


-



本文更新与2021-02-11 21:36,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/639089.html

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