铸造项目碳排放核算初步研究

李 静，刘玲玉，韩小问，勾东东，刘晓娟

（河北欣众环保科技有限公司，河北沧州 061000）

随着“碳达峰、碳中和”理念的逐步深入，生态环境部要求逐步将碳排放环境影响评价纳入项目环境影响评价体系。沧州市作为铸造大市，探究铸造行业碳排放核算普遍方法具有重要意义。对于助力沧州市实现碳达峰和推动区域产业经济绿色可持续发展至关重要。通过对沧州地区部分铸造企业进行调查，初步了解了铸造项目碳排放环节，对照企业生产过程、能源消耗，确定本项目涉及的碳排放源为原料热分解、净购入电力和热力消耗引起的二氧化碳，生产过程燃料燃烧排放的二氧化碳，污水处理过程产生的碳排放等几个方面，分析此类企业普遍适用的碳排放核算方法，进一步提出铸造项目减污降碳措施建议，得出相应的结论。

1 铸造项目原料碳元素

目前沧州地区普遍存在的两种铸造形式为蜡消失模铸造和覆膜砂型铸造。

蜡消失模铸造中涉及含碳元素原料主要为石蜡。覆膜砂型铸造中涉及的含碳原料主要为酚醛树脂覆膜砂。

石蜡：又称晶形蜡，碳原子数约为18～30 的烃类混合物，主要组分为直链烷烃（约为80%～95%），还有少量带个别直联的烷烃和带长侧链的单环环烷烃（两者合计含量20%以下）[1]。

酚醛树脂覆膜砂主要含碳物质为酚醛树脂，酚醛树脂化学分子式为C7H8O2。酚醛树脂在受热过程中，其分子结构变化主要分为两个温度段，首先是在250℃以前，即酚醛树脂的固化过程；其次是在250～800℃之间，即酚醛树脂的受热分解过程，在这一过程中酚醛树脂大分子发生断键，释放出小分子气体，最终残留下热解碳，亦称为酚醛树脂的炭化过程[2]。

以上两种原料在铸造过程中受高温发生分解，会产生大量的温室气体（CO2），该部分碳排放核算主要通过碳元素守恒，按照环境影响评价最不利情况，以原料含碳量全部受热转化成CO2核算。

2 净购入电力消耗引起的二氧化碳排放量

类比调查区域铸造企业净购入电力消耗情况、参照《2019 年度中国区域电网二氧化碳基准线排放因子OM 计算说明》和《温室气体排放核算与报告要求》，确定铸造项目净购入电力消耗引起的二氧化碳排放量核算如下：净购入电力消耗引起的二氧化碳排放量计算表详见表1。

表1 净购入电力消耗引起的二氧化碳排放量计算表

3 净购入热力消耗引起的二氧化碳排放量

类比调查区域铸造企业净购入热力消耗情况和参照《温室气体排放核算与报告要求》，确定铸造项目净购入热力消耗引起的二氧化碳排放量核算如下：净购入蒸汽消耗引起的二氧化碳排放量计算表详见表2。

表2 净购入蒸汽消耗引起的二氧化碳排放量计算表

4 燃料燃烧二氧化碳排放量

类比调查区域铸造企业燃料燃烧情况和参照《温室气体排放核算与报告要求》，确定铸造项目燃料燃烧引起的二氧化碳排放量核算如下：燃料燃烧引起的二氧化碳排放量计算表详见表3。

表3 燃料燃烧引起的二氧化碳排放量计算表

5 污水处理过程碳排放量

类比调查区域铸造企业污水处理过程情况和参照《温室气体排放核算与报告要求》，确定铸造项目污水处理过程引起的二氧化碳排放量核算如下：污水处理过程引起的二氧化碳排放量计算表详见表4。

表4 污水处理过程引起的二氧化碳排放量计算表

6 铸造项目碳排放核算汇总

通过分析项目涉及的碳排放源为原料热分解产生的二氧化碳、净购入电力和热力消耗引起的二氧化碳，生产过程燃料燃烧排放的二氧化碳，污水处理过程产生的甲烷等几个方面之和。铸造项目碳排放计算表详见表5。

表5 铸造项目碳排放计算表

7 铸造项目减污降碳建议措施

通过对本地区铸造项目的碳排放量初步核算，根据铸造行业特点提出以下减污降碳建议措施：

（1）加强企业能源管理和原料质量控制，减少逸散损耗，提高利用率，并定期开展能源及碳排放管理培训，提升管理水平。

（2）积极开展源头控制，优先选择绿色节能工艺、产品和技术，降低化石燃料消费量。

（3）公司建立三级能源及碳排放管理组织机构，对全厂能源及碳排放管理实行三级管理，并制定能源及碳排放管理制度。公司能源及碳排放管理制度对各类能源的购入、贮存、使用、加工转换、输送分配以及最终使用等环节进行详细的规定[3]，尽可能从管理上做到对各类能源高效使用，同时对碳排放情况进行有效管理。