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专利号: 2016108586706
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种沥青面层施工碳排放的评价方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,划分碳排放源;沥青面层施工碳排放来自于以下阶段:原材料生产、沥青混合料生产、沥青混合料与原材料运输、沥青混合料摊铺、沥青混合料碾压;

步骤2,预估原材料生产碳排放;所述原材料生产包括集料生产、沥青生产和矿粉生产,所述沥青生产包括基质沥青生产和改性沥青生产,按照下式计算原材料生产碳排放:QCyc=QCjl+QClq1+QClq2+QCkf式中,QCyc为原材料生产碳排放,单位为kg;QCjl为集料生产碳排放,QClq1基质沥青生产碳排放,单位为kg;QClq2为改性沥青生产碳排放,单位为kg;QCkf为矿粉生产碳排放,单位为kg;

步骤3,预估沥青混合料生产碳排放;沥青混合料的生产阶段包括沥青脱桶加热、集料堆放与上料、集料烘干、拌合机拌合,按照下式计算沥青混合料生产碳排放:QChhl=QClqtt+QCjldf+QCjlhg+QCbhj式中,QChhl为沥青混合料生产碳排放,单位为kg;QClqtt为沥青脱桶加热碳排放,单位为kg;QCjldf为集料堆放与上料碳排放,单位为kg;QCjlhg为集料加热烘干碳排放,单位为kg;

QCbhj为拌和机拌和碳排放,单位为kg;

步骤4,预估运输碳排放;运输包括沥青混合料运输和原材料运输,按照下式计算运输碳排放:QCys=QCycys+QChhlys

式中,QCys为运输碳排放,单位为kg;QCycys为原材料运输碳排放,单位为kg;QChhlys为混合料运输碳排放,单位为kg;

步骤5,预估沥青混合料摊铺碳排放,按照下式计算:QCtp=3.2ptp·Jtp·L/v/60

L=2Nl

式中,QCtp为沥青混合料摊铺碳排放,单位为kg;ptp为摊铺设备的功率,单位为kW;Jtp为摊铺设备单耗,单位为kg/kw.h;L为摊铺长度,单位为m;v为摊铺速度,单位为m/min;N为单幅摊铺机数量;l为路段长度,单位为m;

步骤6,预估沥青混合料碾压碳排放,按照下式计算:QCny=3.2pny·Jny·t

t=2lb/bny·m/v

式中,QCny为沥青混合料碾压碳排放,单位为kg;pny为碾压设备功率,单位为kW;Jny为摊铺设备单耗,单位为kg/kw.h;t为有效工作时间,单位为h;l为路段长度,单位为m;b为单幅宽度,单位为m;bny为压路机工作宽度,单位为m;m为碾压次数;v为碾压速度,单位为m/h;

步骤7,预估沥青面层施工总碳排放,按照下式计算:∑QC=QCyc+QChhl+QCys+QCtp+QCny式中,∑QC为沥青面层施工总碳排放,单位为kg;QCyc为原材料生产碳排放,单位为kg;

QChhl为沥青混合料生产碳排放,单位为kg;QCys为运输总碳排放,单位为kg;QCtp为沥青混合料摊铺碳排放,单位为kg;QCny为沥青混合料碾压碳排放,单位为kg;

步骤8,根据沥青面层施工碳排放标准,对拟建或初建的沥青路面的施工碳排放进行评价;并与所述沥青面层施工碳排放标准进行对比,实时发现能耗异常、提出预警,为施工工艺优化提供依据;

步骤2还包括以下子步骤:

子步骤2a,按照下式预估集料生产碳排放:

QCjl=4.3mj

式中,QCjl为集料生产碳排放,单位为kg;mj为集料质量,单位为t;

子步骤2b,按照下式预估基质沥青生产碳排放:

QClq1=39.0ml1/pa+0.19ml1·ECX式中,QClq1为基质沥青生产碳排放,单位为kg;ml1为基质沥青质量,单位为t;pa为常减压渣油生产过程的沥青回收率,单位为%;ECX为溶剂脱沥青生产的溶剂脱沥青装置的能耗,单位为MJ/t;

子步骤2c,按照下式预估改性沥青生产碳排放:

QClq2=39.0ml2/pa+0.19ml2·ECX+0.69pl2·ml2/PCl2式中,QClq2为改性沥青生产碳排放,单位为kg;ml2为改性沥青质量,单位为t;pa为常减压渣油生产过程的沥青回收率,单位为%;ECX为溶剂脱沥青生产的溶剂脱沥青装置的能耗,单位为MJ/t;pl2为改性沥青生产装置的功率,单位为kW;PCl2为改性沥青生产装置的生产能力,单位为t/h;

子步骤2d,按照下式预估矿粉生产碳排放:

QCkf=0.69pk·mk/PCk

式中,QCkf为矿粉生产碳排放,单位为kg;mk为矿粉质量,单位为t;pk为矿粉研磨机的功率,单位为kW;PCk为矿粉研磨机的生产能力,单位为t/h;

步骤3还包括以下子步骤:

子步骤3a,按照下式预估沥青脱桶加热碳排放:

QClqtt=3.2nt1Jtt

式中,QClqtt为沥青脱桶加热碳排放,单位为kg;n为沥青罐数;Jtt为脱桶加热柴油能耗,单位为L/h;t1为沥青储存时间,单位为h;

子步骤3b,按照下式预估集料堆放与上料碳排放:QCjldf=3.2pdf·mj·Jdf/PCdf式中,QCjldf为集料堆放与上料碳排放,单位为kg;mj为集料质量,单位为t;pdf为集料堆放与上料的机械设备功率,单位为kW;Jdf为集料堆放与上料的机械设备单耗,单位为kg/kw.h;PCdf为集料堆放与上料机械设备的生产能力,单位为t/h;

子步骤3c,按照下式预估集料加热烘干碳排放:

QCjlhg=3.29(phg·mj·Jhg/PChg+0.63mj·w)式中,QCjlhg为集料烘干碳排放,单位为kg;phg为集料加热烘干的机械设备功率,单位为kW;mj为集料质量,单位为t;Jhg为集料加热烘干的机械设备单耗,单位为kg/kw.h;PChg为集料加热烘干的生产能力,单位为t/h;w为集料的含水量,单位为%;

子步骤3d,按照下式预估拌和机拌和碳排放:

QCbhj=0.69pbh·mh/PCbh

式中,QCbhj为拌和机拌和碳排放,单位为kg;pbh为拌和机拌和的机械设备功率,单位为kW;mh为沥青混合料质量,单位为t;PCbh为沥青混合料拌合机拌和的生产能力,单位为t/h;

步骤4还包括以下子步骤:

子步骤4a,所述原材料运输包括沥青运输、矿粉运输、集料运输,且所述沥青运输、矿粉运输、集料运输的碳排放分别按照下式计算:QCycys=QClqys+QCkfys+QCjlysQClqys=0.027fa1·ha1·La1/Lr1QCkfys=0.027fa2·ha2·La2/Lr2QCjlys=0.027fa3·ha3·La3/Lr3式中,QCycys ECycys为原材料的运输碳排放,单位为kg;QClqys为沥青运输碳排放,单位为kg;QCkfys为矿粉运输碳排放,单位为kg;QCjlys为集料运输碳排放,单位为kg;ha1、ha2、ha3分别为沥青、矿粉、集料的平均运输距离,单位为km;fa1、fa2、fa3分别为沥青运输车、矿粉运输车、集料运输车的综合油耗,单位为L/100km;La1、La2、La3分别为沥青、矿粉、集料的实际载重,单位为t;Lr1、Lr2、Lr3分别为沥青、矿粉、集料的额定载重,单位为t;

子步骤4b,按照下式计算所述沥青混合料运输碳排放:QChhlys=0.367fa4·ha4·La4/Lr4式中,QChhlys为沥青混合料运输碳排放,单位为kg;ha4为沥青混合料的平均运输距离,单位为km;fa4为沥青混合料的综合油耗,单位为L/100km;La4为沥青混合料的实际载重,单位为t;Lr4为沥青混合料的额定载重,单位为t。

2.根据权利要求1所述的沥青面层施工碳排放的评价方法,其特征在于,步骤8中,所述沥青面层施工碳排放标准包括:集料生产碳排放为3.9~4.6kg/t;

基质沥青生产碳排放为310.1~463.8kg/t;

改性沥青生产碳排放为317.8~471.5kg/t;

矿粉生产碳排放为3.45~5.33kg/t;

沥青脱桶加热碳排放为10.1~15.6kg/t;

集料堆放与上料碳排放为0.57~0.81kg/t;

集料加热烘干碳排放为19.8~27.1;

拌和机拌和碳排放为1.13~2.09kg/t;

集料与沥青混合料运输碳排放为0.05~0.11kg/km·t;

沥青混合料摊铺碳排放为0.23~0.45kg/t;

沥青混合料碾压碳排放为1.16~2.71kg/t。