水泥带式输送机的碳排放计算

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

Abstract：The paper analyzes preceding investment and operation cost of the belt conveyor，introduces the carbon e-mission calculation for the conveyor with the carbon footprint calculation method which is widely-used in the wodd，combi-ning the preceding investment and operation process，SO that the total carbon emission of the conveyor system is figuredout.Through comparison of the operation practice of the cement belt conveyor from Yima Coal Group with road transporta-tion，it shows that the mentioned belt conveyor can achieve beter carbon-emission limit。

Keywords：belt conveyor；carbon emission；credit limit21世纪以来，各国重视温室气体对地球的影响，随着联合国气候变化峰会的召开，关于温室气体排放、碳足迹以及节能减排的讨论成为热议的话题。碳足迹是指直接或间接支持人类活动所产生的温室气体总量。碳排放和二氧化碳排放之间可进行相应的换算。

自2O世纪 80年代初期开始，带式输送机就在我国钢铁、煤炭、水泥等行业的散料输送中发挥重要作用，具有节能、低碳、高效等优点，在矿山输送中已出现逐步取代传统汽车运输的趋势。

为响应国家推广低碳技术的号召，本文将输送机的成本转化到碳排放上，以义煤水泥带式输送机为例，计算了整个系统的碳排放 ，同时与公路运输进行了对比。

1 散料运输成本构成经济学背景中的运输成本分为三类：运输生产者 (供方)成本、运输消费者 (需方)成本和社会运输成本。在散料运输中，由于矿石从开采、加工到出口或者用于生产现场都是 由-个公司总体负责。因此，运输消费者 (需方)成本不再考虑。而对于社会运输成本 ，当社会成员对运输的需求还未超过某-水平时，其成员为完成某定量《起重运输机械》 2013(6 l运输活动所负担的个体成本与社会所负担的社会成本是-致的。散料矿石多分布于山区之中，人烟稀少，对于社会的影响比较小，因此，社会运输成本也忽略不计。本次讨论的散料运输成本主要针对运输生产者 (供方)成本。

运输生产者 (供方)成本的特点是资本密集，固定成本巨大，如其中的道路、站场等固定设施的投资很大。运输生产者成本是-个混合成本，还受运量、运距和速度的影响。

从碳排放量上来考虑，资本成本中主要是工程的建设占用绿色植被而造成碳排放增加，以及设备自身整个系统所包含的碳含量。营运成本主要是在运行过程中，对于能源的消耗造成碳排放量的增加，以及破坏的植被每年可以吸收的碳含量。

2 带式输送机系统碳排放计算2.1 带式输送机固定投资产生的碳排放在长距离带式输送机固定投资产生的碳排放中，建设占用的植被本身含有碳物质，可以假定每万 m的植被平均含有 100 t的碳物质 ]。因此有E1IOOS- l17 - 式中：E，为环境影响产生的碳排放量，S为占地面积。

输送机占地面积包括设备 占地面积和设备安装和维护时所建道路的占地面积。总占地面积大约为输送机设备宽度的3倍。

输送机自身包含的当量碳含量为0 CQ式中：C为每吨钢铁产生的碳物质，假定 C3.2 t ；p为整个系统的钢铁当量。

2.2 带式输送机的运行造成的碳排放在长距离带式输送机运行后产生的运行成本造成的碳排放主要表现在能量的消耗上≮约 1kW ·h电，减排 0.272 kg碳3 J。因此，能源消耗造成的碳排放为0 0.272×10- TP式中：P 为输送机实际消耗的功率，P rip，P为输送机的额定功率， 为消耗系数，取 0.7；为输送机的运行时间。

由于植被还有吸收大气当中碳物质的能力，因此设备占用植被会造成原有植被固碳能力的丧失。假定 1万 m 植被每年吸收 8 t碳物质 J。那么占用的植被每年吸收的碳含量为E28S式中：E，为每年碳物质被植被吸收的量。

整个输送系统的碳排放量为0 01E10，E23 义煤水泥带式输送机碳排放计算3.1 带式输送机概况义煤水泥带式输送机水平长约 3.962 km，水平布置2道转弯圆弧，垂直高差 -83.2 m。为满足义煤水泥日产 5 000 t的生产线，输送机设计输送量为 1 600 t/h，带宽 1 000 mm。

3.2 带式输送机固定投资碳排放分析输送机总体设备质量 GGG1十 G2 G3G4G51 632 000 kg式中：G 为启动单元质量，G。38 841.6 kg；G，为制动单元质量，G 8 323.2 kg； 为拉紧单元质量，G，26 601.6 kg；G 为中间输送单元质量，G 1 447 747.2 kg；G5为附件质量，G5110 486.4 kg。

设备产生的碳排放量 0- 1 1 8 - 0lCG5 216 t式中：C为每吨钢铁产生的碳物质，取 3.2 t。

环境影响产生的碳排放 EE1100S178.3 t式中：.s为设备 占用植被面积，S3WL1.783万 m ， 为设备的宽度， 1.5 13，L为输送机长度，L3 962.1 nl。

由上述计算得知固定投资产生的碳排放为0，01E15 216178.35 394.3 t3.3 输送机运行产生的碳排放义煤水泥带式输送机采用 2×315 kW 的电机，考虑到检修时间及其他因素，每天工作按 16 h两班工作制度，1年按 330 d计算。由于义煤水泥输送系统存在 -83.2 m高差，势能可以节省排放，当输送机的电机处于发电状态时并不消耗能量。

该输送线路既有上运段，又有下运段，同时还有水平段，工况复杂，变坡输送系统线路的工况已不仅仅局限于单-的电动或发电工况，在运行过程中都有可能从-种工况转变为另-种工况。根据现场实际运行数据分析，满载运行和空载运行时输送机功率消耗可以用分配系数0.4来计算。因此全年能源消耗造成的碳排放为带式输送机运行产生的碳排放 0，020.4×0.272×10-。TP 253. 339 t式中： 为输送机运行时间，T330×165 280 h；P 为输送机功率，P 0.7 X 2×315441 kW 。

环境影响产生的碳排放E：E28S 8 X 1.78314.264 t由上述计算得知义煤水泥带式输送机运行产生的碳排放为0 02E2253.33914.264267.6 t义煤水泥带式输送机系统总的碳排放量为001E102E25 394.3267.65 661.9 t4 公路运输在运营期产生的碳排放义煤水泥位于河南省义马市，每年运量为844.8万 t。若采用公路运输，根据生产所需进行相关配置◇石汽车选型计算：汽车运输时间Ty60 X 2 X L/v8 rain式中： 为汽车平均运行速度，60 km/h；L为《起重运输机械》 2013(6)平均运距，L4 km。

自卸汽车台班运输能力 AA60GTK / 375 t/(台 ·班)式中： 为工作时间利用系数，取0.8；G为自卸汽车铭牌载重量，G25 t/台；T为自卸车每班运行时间，T10 h/班；Tz为 自卸车周转-次时间， 。 To32 min， 。为装车时间，Tz。10 min，71x为卸载时间， 2 min，为调头及停留、堵车时间，Ta12 rain。

汽车数量ⅣNQb/A/K：124台式中： 为出车率，K20.55；Q 为每班煤量，Qb25 600 t/班。

从上述计算结果得知，采用汽车运输至少需要车辆 124台，考虑到备用，共需要 140台。假设采用载重 25 t的-汽解放07款 自卸车 140台，汽车自重 12.5 t，据粗略统计，生产-辆汽车的原材料中，钢材所 占比例约为 72% ～88%，制造-辆轿车的实际钢材消耗至少 1 t左右，载重汽车所用的钢材更多 J。因此取钢铁当量系数为0 88，整个汽车系统的钢铁当量 Q为Q0.88×140×12.51 540 t初期固定投资产生的碳排放D公1CQ3.2×1 5404 928 t如果需要重新修建-条运输道路，那么在义马这样的丘陵地区，多是农作物与森林植被，具有-定的固碳能力。而汽车运输占用植被的面积大约是输送机占地的3倍 J，因此占用植被造成的碳排放E公1100×3S100×3×1.783534.9 t在运行期间，卡车空载时每台车百公里油耗为29 L，重载时每台车百公里油耗为 50 L，平均百公里油耗 40 L。因此，年每台车油耗40×330×10132 000 L/a每升柴油造成的二氧化碳排放为 2.63 kg，转化为碳排放为 0.717 kg 3 J。汽车运输消耗能量每年造成的碳排放为140×132 000×0.717/1 00013 250.2 t对环境影响产生的碳排放E公28×3S8×3×1.78342.792 t汽车运输期间每年产生的碳排放总量为D公26 625.08E公 13 250.242.79213 293 t汽车运输系统总的碳排放量为《起重运输机械》 2013(6)O公 O公1E公10公2E公2 4 928534.913 29318 755.9 t5 带式输送机和公路运输产生的碳排放对比 (见表1)表 1 带式输送机和汽车运输碳排放对比 t带式 公路汽车输送机 运输固定投资产生碳排放 5 216 4 928占用植被产生碳排放 178.3 534.9初期建设碳排放总计 5 394.3 5 462.9运行期间每年碳排放 267.6 13 293运行-年总碳排放值 5 661.9 18 755.9由表 1可以看出，在满足相同输送能力要求下，汽车公路运输运行期间产生的碳排放量比输送机运行期间造成的碳排放量多了将近 13 025.4 t。在欧洲，企业可以通过买卖二氧化碳排放量信用配额来实现排放达标的目标，碳排放已经成为-种市朝的交易。目前碳排放信用额度的市驰值每吨 13美元，输送机就提供了-份价值达到每年 l6.93万美元的碳排放信用额度。对于本条输送机，不到-年时间就能收回比汽车运输固定投资多投入的部分。

6 结论输送机在大运量长距离输送系统中显示出了比较大的环保以及低成本的优势，而且在使用寿命和维护方面，公路运输需要每年投人相当大的维护费用，输送机运行过程 中基本不需要维护，显示出输送机有更好的使用性能。