Методика расчета выбросов парниковых газов Содержание

Вид материала

Документы

Содержание 5.4. Выбросы ПГ от эндогенных пожаров породных отвалов 6. Промышленные процессы 6.1 Производство чугуна и стали Производство чугуна Ес - годовой выброс СО Мч - Масса углерода в передельном чугуне (т) Мр

Подобный материал:

• Сертификации сокращения уровня антропогенных выбросов парниковых газов, 83.51kb.
• 22 ноября предварительный, 28.36kb.
• Регулирование парниковых выбросов: риски и возможности для социально-экономического, 2619.87kb.
• Пункт 5 предварительной повестки дня Прочие вопросы "Круглый стол" по проблемам изменения, 600.53kb.
• Секторные экономические инструменты и варианты обязательств по ограничению выбросов, 3202.71kb.
• Урок «изменение климата» Евсеенко Ольга Николаевна, 271.14kb.
• «Коммерческое использование нетрадиционных ресурсов метана», 49.17kb.
• Пилотная программа Мирового банка по созданию потенциала сопротивления последствиям, 1717kb.
• Методика определения и расчета выбросов загрязняющих веществ от лесных пожаров Сведения, 444.39kb.
• Исо тк 207   , 731.54kb.

5.4. Выбросы ПГ от эндогенных пожаров породных отвалов

Руководство МГЭИК признает, что от этой подкатегории источников происходят выбросы, однако, не указывает никаких соответствующих методов их расчета. Эти выбросы могут быть значительными, однако, их очень трудно оценить. Несмотря на это, предприятия РК, связанные с добычей угля, должны представлять и оценивать все необходимые данные для расчета выбросов ПГ от этой подкатегории.

Для расчета выбросов ПГ от эндогенных пожаров берутся показатели добычи угля и производства вскрышных работ по разрезу или бассейну.

В соответствии с методическими положениями по расчету количества вредных газообразных веществ от отходов угледобычи и обогащения следует, что складирование внутренней вскрыши на внешних породных отвалах может вызвать их возгорание, сопровождающееся выделением в атмосферу ПГ.

При этом по Экибастузскому бассейну, до 47 % внутренней вскрыши составляет уголь, который в процессе хранения на отвалах вызывает эндогенные пожары и полностью сгорает, при этом в процессе извлечения внутренней вскрыши также выделяется метан и двуокись углерода. В процессе горения также выделяются ПГ, расчет которых основывается на данных по теплотворной способности сгораемого вещества. В нашем случае Q внутренней вскрыши составляет 2562,5 ккал/кг или 8,87 TДж/тыс.тонн.

Расчеты общих выбросов ПГ от процессов, связанных с эндогенными пожарами, представлены в Приложении 1 Рабочем листе 9

6. Промышленные процессы

6.1 Производство чугуна и стали

В металлургической промышленности практически все отходы производства, содержащие углерод, повторно возвращаются в производство, включая переработку шлаковых отвалов.

Учитывая, что в некоторых исходных материалах низкое содержание углерода, рекомендуется определять объемы выбросов парниковых газов только от тех из них, которые содержат наибольшее количество углерода. В число таких углеродсодержащих материалов включены: чугун, известняк, сталь, электроды и доломит.

Передельный чугун производится путем выплавления из железо-оксидных руд, главным образом, в доменных печах, используя, как правило, углерод в коксе или древесном угле (иногда дополняемый каменным углем или нефтепродуктами) в качестве как топлива, так и восстановителя. В большинстве печей этому процессу способствует применение карбонатных флюсов (известняк). Дополнительные выбросы происходят по мере того, как известняк или доломитовый флюс выделяет CO₂ при выплавлении чугуна в доменной печи.

За исключением небольшого количества углерода, удерживаемого в передельном чугуне, весь углерод в коксе и флюсах выбрасывается в качестве продукта сгорания и кальцинирования.

Выбросы также происходят в гораздо меньшем объеме при производстве стали, которая, по существу, является процессом удаления (главным образом путем окисления) большей части углерода, содержащейся в передельном чугуне.

Углерод играет двойную роль топлива и восстановителя.

Важно не учитывать дважды углерод от потребления кокса или других восстановителей, если он уже учтен как топливо при расчете энергетических выбросов. Поскольку основная цель окисления углерода состоит в выплавлении из железо-оксидной руды передельного чугуна (углерод используется в качестве восстановителя), эти выбросы считаются технологическими.

Определение объемов выбросов парниковых газов на уровне конкретного предприятия в металлургии начинается с формирования макета структуры предприятия с перечнем всех переделов металлургического производства, видов производимой в них продукции и тепловых агрегатов для сжигания различных видов топлива.

По предлагаемой методике выбросы парниковых газов определяются только в тех цехах (технологических процессах, переделах), где непосредственно расходуются различные виды топлива и углеродсодержащих материалов (чугуна, стали, известняка, графитовых электродов).

Для расчетов энергетических выбросов при сжигании топлива на предприятии смотрите раздел 3.


Технологические выбросы


Выбросы CO₂, при применении флюса.

Выбросы СО2 от «технологических» выбросов при окислении углерода в химических реакциях углеродсодержащих материалов определяются по формуле:


(6.1)


где: Е_т - годовой выброс СО₂ от обжига известняка (тонн);

Т - расход сырья за год (тонн);

F₁ - коэффициент выбросов для флюса

Обычно при обжиге известняка протекает реакция с получением извести:

СаСО₃ > СаО + СО₂.

Фактическим коэффициентом выброса (К₁) станет

При использовании известняка Стехиометрическое соотношение

СО₂ : СаСО₃ = 0,44

При использовании доломита Стехиометрическое соотношение

СО₂:СаСО₃ х MgCO₃ = 0,447

Если известна чистота фракции карбоната кальция в сырье (f), то необходимо внести поправку в коэффициент: 0,44 х f (для известняка); 0.447 х f (для доломита)


Таблица 6.1 Коэффициенты выброса (F₁) по умолчанию при производстве флюса

При обжиге известняка	0,44
При обжиге доломита	0,447

Выбросы СО₂ при использовании восстановителей

Метод расчета выбросов СО₂ основан на прослеживании углерода в сырье и готовой продукции на протяжении процесса производства.

Производство чугуна

При производстве чугуна выбросы СО₂ образуются от использования восстановителей. Восстановителями могут быть кокс, уголь, и нефтяной кокс.

Выбросы от восстановителя при производстве чугуна рассчитываются по формуле 6.2:

(6.2)

где:

Е_Ч - годовой выброс СО₂ от восстановителя при производстве чугуна (тонн);

F - коэффициент выбросов для восстановителя (тонн СО₂/т) (таблица6.2);

Мв –масса восстановителя (т)

Мр - масса углерода в руде (т)

Мч - масса углерода в передельном чугуне (т)

44/12 - коэффициент пересчета углерода в углекислый газ (молекулярные веса соответственно: углерод = 44 г/моль, СО₂ = 12 г/моль или = 44 : 12 = 3,667).

Содержание углерода в руде (Мр) почти равно нулю, а предельный чугун содержит около 4% углерода, т.е для получения массы углерода в передельном чугуне (Мч) количество произведенного чугуна (т) необходимо умножить на 0,04.


Таблица 6.2 Коэффициенты выбросов СО₂ (F) по умолчанию при производстве стали

(т СО₂/т восстановителя)

Восстановитель	Коэффициент выбросов
Уголь	2.5
Угольный кокс	3,1
Нефтяной кокс	3,6

Производство стали

Выбросы при производстве стали (например, использование кислородного конвертора (КК), или электродуговых печей (ЭДП)), определяются различием между содержанием углерода в чугуне (3-5 %) и стали (0,5-2%). Помимо этого, для стали, выплавляемой в электродуговых печах, добавляется также углерод, выделяемый при сгорании электродов:

(6.3)


где: Ес - годовой выброс СО₂ при производстве стали (тонн);

F_ЭДП - Коэффициент выбросов для электростали (тонн СО₂/т электростали);

М_ЭДП – Масса стали, произведенной в ЭДП (т)

Мч - Масса углерода в передельном чугуне (т)

Мр - Масса углерода в стали (т)

44/12 - коэффициент пересчета углерода в углекислый газ (молекулярные веса соответственно: углерод = 44 г/моль, СО₂ = 12 г/моль или = 44 : 12 = 3,667).

Для стали, выплавленной в ЭДП коэффициент выбросов для окисления электрода по умолчанию составляет 5 кг CO₂ на тонну стали, выплавленной в ЭДП.

Пример расчета выбросов СО₂ от потенциального предприятия по производству чугуна и стали с использованием коэффициентов по умолчанию приведен в Приложении 2.