基于LCA方法的水泥企业清洁生产审核

论文摘要

水泥在我国国民经济建设中起到了举足轻重的作用,由于近年来全国各地开发大量大型建筑工程及未来很长时间内一直需要建设大规模基础设施,使我国水泥消耗量在很长时间内继续保持大幅增长。目前,我国水泥生产技术从传统的立窑发展到现在的新型干法技术,直到2010年全国水泥熟料生产量已达到12.8亿吨,水泥产量已达到18.69亿,已经超过了全世界水泥总产量的一半以上。如此多的水泥需求量和生产量必定会引起严重的环境影响,因此,在水泥行业必须要实行清洁生产,实现节能、降耗、减污、增效的清洁生产目标。但是,目前在国内判断清洁生产的标准往往是针对一定的生产过程,而不是生产的全过程,只能对生产的一部分是的,但对整个过程却不是“清洁”的情况。根据以上水泥行业与清洁生产过程中存在的困难,提出了生命周期评价(Life Cycle Assessment,即LCA)的思路,旨对水泥生产的整个生命周期进行量化的分析和评价,为水泥行业实施清洁生产审核工作提供依据。本研究中主要内容包括：(1)对水泥企业清洁生产审核流程及水泥生产的生命周期评价方法进行研究,得出基于生命周期评价的水泥行业清洁生产审核模式。对水泥生产流程和工艺进行研究,收集水泥生产各个阶段的基础数据,根据研究目的和实际情况确定研究范围,并对收集的清单进行计算和分析。(2)运用LCA理论方法和CML 2001 Dec 07模型,把清单分析的数据结果转化为可比的环境影响指标。通过比较各阶段资源能源消耗、环境排放量的特征化、归一化和加权结果,找出造成压力的主要阶段及原因,为水泥清洁生产提供审核重点及清洁生产方案。最后对提出的清洁生产方案进行量化分析,评价清洁生产方案的效果。根据每个方案实施前后的数据进行比较和计算,得出清洁生产方案实施后的环境影响潜值。(3)以生命周期评价方法作为清洁生产审核工具,对大连金刚天马水泥厂进行清洁生产审核。其中系统边界为原料开采、运输、生料制备、煤粉制备、熟料煅烧及水泥粉磨等阶段,采用了生命周期评价软件GaBi 4.0进行辅助清单计算与分析。本文选择CML 2001 Dec 07评价模型,考虑全球变暖,人体毒性,环境酸化等环境影响类型。最终根据评价结果确定清洁生产审核重点并提出清洁生产方案,在清洁生产方案中选择其中最重要的余热发电方案,进行余热发前后的清洁生产方案量化分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景、研究目的及意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 研究目的
• 1.1.3 研究意义
• 1.2 国内外相关领域研究进展
• 1.2.1 水泥生产技术发展现状
• 1.2.2 清洁生产理论与应用现状
• 1.2.3 生命周期评价理论发展现状
• 1.2.4 水泥行业LCA研究现状
• 1.2.5 LCA在清洁生产中的应用现状
• 1.3 论文研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 2 清洁生产理论与生命周期评价理论
• 2.1 清洁生产概述
• 2.1.1 清洁生产
• 2.1.2 清洁生产审核
• 2.2 生命周期评价
• 2.2.1 定义与技术框架
• 2.2.2 生命周期评价步骤
• 2.2.3 生命周期影响评价方法
• 2.2.4 LCA数据库及软件
• 3 基于LCA的水泥行业清洁生产审核
• 3.1 基于LCA的清洁生产模式构建
• 3.2 水泥生产流程及排放物
• 3.2.1 生料制备阶段
• 3.2.2 熟料烧成阶段
• 3.2.3 水泥粉磨阶段
• 3.2.4 生产过程中主要排放物
• 3.3 基于LCA方法的水泥企业清洁生产审核
• 3.3.1 清洁生产目标确定
• 3.3.2 清洁生产清单分析
• 3.3.3 清洁生产影响评价
• 3.3.4 清洁生产解释
• 3.3.5 确定审核重点及提出清洁生产方案
• 3.3.6 量化分析清洁生产方案
• 4 水泥企业案例分析——以大连金刚天马水泥厂为案例
• 4.1 案例背景
• 4.2 清洁生产目标
• 4.3 清洁生产评估
• 4.3.1 清单分析
• 4.3.2 GaBi中各生产单元数据的输入
• 4.3.3 GaBi中Balance计算
• 4.3.4 环境影响评价
• 4.3.5 生命周期结果解释
• 4.4 确定清洁生产审核重点
• 4.5 清洁生产方案提出
• 4.5.1 生料库袋收尘改造
• 4.5.2 建造原料与燃料密闭大棚
• 4.5.3 收尘器、排风机改造和修复方案
• 4.5.4 余热发电方案
• 4.6 清洁生产方案的量化效果分析
• 4.7 案例总结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 创新点与不足
• 5.2.1 本研究的创新点
• 5.2.2 本研究的不足
• 5.3 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢