[发明专利]一种沥青面层施工碳排放的评价方法

摘要

本发明属于道路工程施工碳排放领域，具体涉及一种沥青面层施工碳排放的评价方法，包括以下步骤：1、划分碳排放源；2、预估原材料生产碳排放；3、预估沥青混合料生产碳排放；4、预估运输碳排放；5、预估沥青混合料摊铺碳排放；6、预估沥青混合料碾压碳排放；7、预估沥青面层施工总碳排放；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。本发明建立的沥青面层施工碳排放的评价方法，通用性高。对沥青路面施工预估得到的碳排放与沥青面层施工碳排放标准进行对比，判断出碳排放较大的生产过程，并针对该生产过程进行减排的工艺技术改进，对实现沥青路面的节能低碳施工具有显著的实用价值。

主权项

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/60L＝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·tt＝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。