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碳足迹核算在纯棉坯布加工过程中的应用

2014-07-17章媛媛

山东纺织科技 2014年2期
关键词:坯布浆料足迹

章媛媛,王 伟

(1.新疆环境保护科学研究院,新疆 乌鲁木齐830011;2.中国航空油料有限责任公司新疆分公司,新疆 乌鲁木齐830016)

近几年,纺织服装工业在节能减排方面的压力逐年上升。2014年纺织行业经济运行具备继续保持平稳增长、增速逐步提升的内外条件。当前,需要清醒认识的是行业现已实质性的进入到从规模数量增长阶段,到深度转型调整周期。生产企业不仅在生产环节要注重产品的开发,还要考虑环境保护等社会责任。“碳足迹”(指个人或企业碳耗用量)将是纺织企业履行环保责任的方向。本文以织布厂为实践对象,对碳足迹计算的方法及其应用进行研究分析,以便为纺织企业节能减排提供方法和思路。

1 碳足迹的定义

所谓“碳足迹”(carbon footprint),是指企业机构、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合。用于测量人类活动中产生的全部温室气体,并以二氧化碳作为等价物,以t(或kg)为单位计算温室气体的量。

2 机织棉坯布加工过程的排放源分析

机织棉坯布生产的工艺流程为:整经、浆纱、穿结经、织造、疵点检验。机织棉坯布的加工主要以电能为动力,整个过程没有直接的温室气体排放,只有间接碳排放,即电能消耗。因此,分析棉坯布生产过程中碳排放的影响因素,实际上也就是分析棉坯布生产过程中电能耗的影响因素。

3 织布厂能耗分析

3.1 主机耗电

主机耗电是机织生产中电能消耗的主体。在得知单位时间单台设备的产量及单位时间设备的台数的前提下,就可以算出设备的电能消耗。

3.2 空调耗电

影响空调耗电的因素主要包括厂房所在地的气候条件、所处季节、车间布置、织造设备的水平、设备的机台数和空调系统的配置等,能耗计算较为复杂,本研究选择直接查看电表方式获得一定时间内空调的耗电量,然后再平均到单台设备。

3.3 照明耗电

单位产品照明耗电的影响因素主要有车间照明设备的功率、数量、车间设备台数和车间设备水平等。车间照明设备的功率、数量、车间设备台数决定了单位设备时间内的照明耗电量,设备水平间接影响了照明时间。

3.4 空压耗电及辅设耗电

压缩空气是一种二次能源,在很多纺织设备中都能用到。在织布厂,主要是喷气织机用到压缩空气。压缩空气的设备配置、使用管理都会影响压缩空气的使用效率,间接影响该部分的电耗。生产企业中的辅助设备在生产中不可缺少,这部分的电耗要平均到所有产品中。

3.5 其他消耗品

机织产品在生产过程中,除了设备运转用到电能外,还需要例如浆料、乳蜡及设备运行需要的润滑油等消耗品,由于乳蜡及润滑油等用量很少,基本不会产生实质的碳排放,根据PAS2050标准,可以忽略不计。但调制浆料时的煮浆,需要用到高温蒸汽,这是一种不可忽略的碳排放源。

4 碳足迹计算方法

燃煤发电中,煤燃烧后转化为电能,碳经过氧气氧化转变成二氧化碳排放到大气中。棉坯布生产阶段的碳足迹即为耗电、蒸汽、浆料产生的碳足迹之和。产品生产中的用电度数(千瓦时)与电力排放因子(每度电的CO2当量)之积得到耗电产生的碳足迹;同理,蒸汽量(kg)与蒸汽排放因子(每kg蒸汽的CO2当量)之积得出蒸汽产生的碳足迹;浆料重量(kg)与浆料的碳排放因子(每千克浆料产生的CO2当量)之积得出浆料产生的碳足迹。

1t标煤燃烧时单位电耗的能量为3.6×106J,1g标准煤的热量为29306J,故单位电耗所需标准煤量123g,则每消耗1kW·h电能所排放的二氧化碳量为294g。

5 碳足迹计算的应用

5.1 应用实例

根据上述碳足迹计算方法,可求得某织布厂(生产的产品为29.2/29.2 236/236 96.5的平纹棉布),单位长度100m,整经总根数为2292根,织缩率10%的理论耗电量及二氧化碳排放量,如表1所示。

表1 100m棉坯布生产理论耗电及二氧化碳排放量

由表1可见,主机耗电及二氧化碳排放量包括:整经机耗电0.104kW·h,二氧化碳排放量30.576g;浆纱机耗电2.22kW·h,二氧化碳排放量652.68g;织布机耗电26.4kW·h,二氧化碳排放量7761.6g;码布机耗电0.05kW·h,二氧化碳排放量14.7g;验布机耗电0.05kW·h,二氧化碳排放量14.7g;刷布机耗电0.07kW·h,二氧化碳排放量20.58g;调浆机机耗电0.15 kW·h,二氧化碳排放量44.1g。

对该织布厂同一生产线单位时间生产单位产品(100m)29.2/29.2 236/236 96.5的平纹棉布连续6个月的电表得到的电能消耗及二氧化碳排放量统计分析得知,主机耗电22.15kW·h,二氧化碳排放量6512.1g;空调耗电5.61kW·h,二氧化碳排放量1649.34g;照明耗电1.21kW·h,二氧化碳排放量355.74g;空气压缩机耗电22.75kW·h,二氧化碳排放量6689.94g;其他设备耗电2.01kW·h,二氧化碳排放量590.94g。

5.2 应用结果分析

通过上述碳足迹计算应用实例分析可知,碳足迹的计算结果与织布厂电表统计结果属同一数量级,相差不大,说明在织布厂应用碳足迹的计算方法是可行的。通过对棉坯布生产过程的分析,得出了其加工过程中单台机器的能耗及二氧化碳排放量。

6 结语

本文分析研究了棉坯布生产过程中的碳足迹,

以棉坯布的加工制造过程为主要研究对象,探讨了其生产阶段的碳足迹组成及变化,建立了棉坯布成产过程中的碳足迹计算方式,并通过实例验证了计算方式的合理性。根据各阶段的碳足迹计算,提出降低碳排放的建议和措施,制定有效的节能减少碳排放方案,为企业提供节能减排的有效路径与方法,对纺织企业节能减排具有现实的指导意义。

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