一种制造过程碳效率评估方法技术

本发明专利技术公开了一种制造过程碳效率评估方法，先对制造过程的系统边界进行定义，对碳排放源清单进行分析，并对其碳排放源进行分类；然后根据制造过程物料、能耗和工艺信息，定义对应的碳源广义特性函数，分别计算制造过程中的物料碳排放、能源碳排放、过程碳排放和总碳排放；最后结合制造过程工艺参数(切削参数、工件材料、刀具参数、工艺条件)，从加工工时和材料去除两个维度，定义制造过程工时碳效率和材料去除碳效率，并构建对应两种碳效率的计算模型。在此基础上，为满足对制造工艺的评价，结合制造过程实际情况，提出工时碳效率定额和材料去除碳效率定额。该方法可为制造过程碳效率评估提供理论方法，为制造企业后续碳减排奠定基础支撑。础支撑。础支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种制造过程碳效率评估方法


[0001]本专利技术涉及机械制造加工领域，具体涉及一种制造过程碳效率 评估方法。

技术介绍

[0002]制造业是工业的重要组成部分，是国民经济的基石。然而，目 前制造业存在能源消耗大、排放严重等问题。据国际能源署(IEA) 统计，2018年全球最终能源消耗量为993.8亿吨油当量，同比增加 2.2％，其中工业能源消耗总量约占全球能源消耗量的1/3，而制造业 消耗的电能约占工业总能源消耗的28％。此外，全球与能源相关的二 氧化碳排放量为33.1 GtCO2，同比增加1.5％，其中工业领域产生的 二氧化碳排放量为11.6 GtCO2，占全球二氧化碳排放量的36％，而制 造业二氧化碳排放量约占工业排放量的41％。2018年我国国内生产 总值达到91.9万亿，其中制造业规模产值为25.6万亿，约占国内 生产总值比重27.8％，我国已连续多年成为世界制造大国，其中能源 消耗量达到约207亿吨油当量，二氧化碳排放量达到约95.7亿吨， 排名均为全球第一。
[0003]因此，在全球资源消耗、气候变暖的背景下，国内外专家学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造过程碳效率评估方法，其特征在于：包括以下步骤：1)根据制造系统的特点，定义制造过程系统边界，并进行碳排放源清单分析；2)依据碳排放源属性特点，对制造过程中碳排放源进行分类，同时根据制造过程物料、能耗和工艺信息，定义对应的碳源广义特性函数，建立制造过程的物料碳排放、能源碳排放、过程碳排放和总碳排放模型；3)结合制造过程工艺参数，从加工工时和材料去除两个维度，定义制造过程工时碳效率和材料去除碳效率，并分别建立其计算模型；4)结合制造过程实际情况，提出工时碳效率定额和材料去除碳效率定额。2.根据权利要求1所述的一种制造过程碳效率评估方法，其特征在于：步骤3)中所述制造过程工艺参数包括切削参数、工件材料、刀具参数和工艺条件。3.根据权利要求1所述的一种制造过程碳效率评估方法，其特征在于：在步骤2)中，所述物料碳排放是指在物料生产过程中产生的碳排放，物料包括原材料和辅助材料，辅助材料包括切削液和润滑液，物料碳广义特性函数为：其中：为第i种物料碳排放的碳源广义特性函数，表示该工序第i种物料的消耗量；为原材料碳排放特性函数，ρ1为原材料密度，x1为原材料体积；为刀具碳排放特性函数，ρ2为刀具材料密度，x2为该工序折算的刀具材料消耗体积；为切削液碳排放特性函数，x3为在切削液使用周期内，该工序折算的平均消耗切削液的量；为润滑液碳排放特性函数，x4为在润滑液使用周期内，该工序折算的平均消耗润滑液的量；所述能源碳排放指所消耗的各种能源在生产过程中产生的碳排放，能源碳广义特性函数为：其中：为第j种能源碳排放的碳源广义特性函数，表示该工序第j种能源的消耗量；为电能碳排放特性函数，P
sb
为制造过程中设备的待机功率，P
idle
为设备的空载功率，P
cut
为设备的切削功率，t
sb
、t
idle
和y1分别为设备待机时间、设备空载时间和切削时间；为压缩空气碳排放特性函数，y2为压缩空气消耗体积；为自来水碳排放特性函数，y3为自来水消耗体积；
所述过程碳排放指生产过程中燃料燃烧、辅助材料相互化学作用以及切屑、废切削油液和废刀具后期处理产生的碳排放，过程碳广义特性函数为：其中：为第k种直接排放或废弃物碳排放的碳源广义特性函数，表示该工序第k种直接排放或废弃物的量；为待处理废切屑碳排放特性函数，z1为待处理废切屑的量；为该工序折算待处理废切削液碳排放特性函数，z2为待处理废切削油液...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹华军，葛威威，李洪丞，李成超，文旋豪，林江海，
申请(专利权)人：山东省机械设计研究院，
类型：发明
国别省市：