مدل بهینه سازی بهره وری تولید با رویکرد هزینه های خارجی انتشار co2 در دپارتمان کوره کارخانه سیمان (مطالعه موردی)

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

احمد نقی لو ¹ ( مربی دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوی،گروه مهندسی مکانیک، خوی، ایران  (مسئول مکاتبات) )
سجاد امامی ² ( مدرس گروه مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوی )
عطا چیت ساز خویی ³ ( دانشجوی مقطع دکتری مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز )
محمد فتحعلیلو ⁴ ( دانشجوی مقطع دکتری مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز )

تاریخ دریافت : 1392/04/06 تاریخ پذیرش : 1393/03/26 تاریخ انتشار : 1393/10/01

کلید واژه: هزینه های خارجی, انتشار CO2, بهره وری تولید, بهینه سازی, صنعت سیمان,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: صنعت سیمان یکی از صنایع به شدت انرژی بر می باشد. انرژی مصرفی در این صنعت در قالب حامل های انرژی فسیلی مانند گاز طبیعی و نفت کوره است که منشا عمده انتشار co2 می باشد. از آن جا که co2تولیدی صنعت سیمان درصد بالایی از کل انتشارات دی اکسیدکربن دنیا را داراست لذا پتانسیل بسیار زیادی برای کنترل و کاهش آن در صنعت سیمان وجود دارد. روش بررسی: در این مقاله با توجه به تئوری بنگاه اقتصادی، مدلی جهت بهینه سازی بهره وری تولید در صنعت سیمان با لحاظ هزینه های اجتماعی تولید co2 ارایه گردیده است. بدین منظور علاوه بر محدودیت های فنی، رابطه ریاضی تولید co2 و مصرف انرژی نیز به عنوان محدودیت زیست محیطی در مدل منظور شده است. یافته ها و نتایج: در ادامه با حل مدل بهره وری تولید توسط نرم افزار برنامه ریزی ریاضی GAMS، انتشار co2 کاهش 15 درصدی و کل هزینه های تولید، کاهش 6 درصدی را نشان می دهد که رقم بسیار قابل ملاحظه ای می باشد.

چکیده انگلیسی:

Introduction: Cement factories are highly energy- and cost-intensive industries. Energy consumption in thecement industry is in the form of fossil energy carriers such as natural gas and fuel oil that are major sources ofCo2 emissions. Since carbon dioxide emission from cement manufacturing has a high percentage of the total Co2production in the world, there is a high potential for controlling and reducing Co2 emission.Materials & Methods: In this paper, the theory of microeconomics firm was used to present a model foroptimal production productivity considering the external costs of Co2 production in cement industry. To showthe effect of Co2 emission in the model, Co2 emissions is considered as a function of energy consumption andthen added to the set of constraints.Results & Discussion: Eventually by solving the presented model by an advanced mathematical programmingnamed GAMS software, Co2 emission is reduced by 15% and total annual cost is reduced by 6% which areremarkable.

منابع و مأخذ:

1. پیرس، دی(نویسند)، دهقانیان، سیاوش(مترجم)، 1375، "اقتصاد محیط زیست، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد 


2. World Energy Council., 1996, "Energy,Environment and Climate:Economic Instruments",34 54. James st.London, UK G.11.


3. Szabo L., Hidalgo I., Ciscar J C., Soria A., Russ P., 2003, "Energy Consumption and CO₂ Emissions From the World Cement Industry", European Commission Joint Research Center, Report  EUR 20769 EN.


4. Marland, G., Boden T.A., Griffin R.C., Huang S.F., Kanciruk  P., 1989, " Estimates of CO₂ Emissions from Fossil Fuel Burning and Cement Manufacturing, Based on the United Nationals Energy Statistics and the U.S. Bureau of Mines Cement Manufacturing Data", Report No. #ORNL/CDIAC-25, Carbon Dioxide Information Analysis Centre, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, USA.


5. Saboohi Y., 2000, "Energy flow optimization model in industries", Sharif Energy Research Institute.


6. Labahn O., Khlhaas B., 1983, "Cement Engineer’s Handbook", Bauverlag.


7. مالخام، نینوس، 1388، "ممیزی انرژی کارخانه سیمان ارومیه".