根据钢铁生产的工艺流程,纳入二氧化碳排放报告范围的包括以下二氧化碳排放单元。
5.4.2 石灰烧制
烧石灰工艺包括石灰烧制排放单元,即将石灰石和/或白云石烧制成炼钢造渣材料的过 程。
5.4.3 钢铁生产
钢铁生产工艺过程中包括以下排放工序:
炼焦:一定配比的煤在焦炉中经过高温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和化学产品的工艺过 程;
烧结:将铁矿粉、煤粉、焦粉和石灰按一定配比混匀烧结成有足够强度和粒度的烧结矿 的工艺;
球团:将精矿粉和熔剂(有时还有粘结剂和燃料)的混合物,在造球机中滚成生球,再 干燥、焙烧、固结成型,成为具有良好冶金性质的含铁原料的工艺过程;
炼铁:用还原剂将铁氧化物还原成金属铁的工艺过程;
炼钢:把原料(铁水和废钢等)里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量合金成分的 工艺过程(包括转炉炼钢和电炉炼钢等);
钢压延与加工:依靠压力加工使钢锭产生塑性变形,形成特定形状和尺寸钢材的工艺过 程。
熔剂焙烧:在钢铁生产过程中,为使矿物中的杂质与金属分离而加熔剂,熔剂焙烧分解 与杂质结合成渣的工艺过程。
其它用电工序。
5.4.4 自备电厂发电
本指南中自备电厂发电特指钢铁企业通过外购煤、燃油等化石能源专用于电力生产的过 程。
5.5 二氧化碳排放单元及设备识别
钢铁企业可参考表1对企业组织边界内的排放单元及设备进行识别。
表1 钢铁企业排放单元、活动及排放设备识别 二氧化碳排放范围
(排放活动) 涉及物料 二氧化碳排放单元 二氧化碳排放设备(示例)
直接排放 燃料燃烧
煤炭、焦炭、燃 油、高炉煤气、
焦炉煤气、转炉 煤气、天然气等
石灰烧制
(1)生产系统:磨煤、破碎、洗石、筛分、预热、石灰炉窑、造球(压球)等设施;
(2)辅助生产系统:生产管理及调度指挥系统、机修、化验、计量、各类风机、水循环系统、环保(水处理及除 尘等)、海水淡化、氧气站、余能发电、供热锅炉等设施。
钢铁生产
(长流程)
炼焦设备
(1)生产系统:粉碎机、配料、筛分、焦炉本体、煤炭预热、熄焦、煤气处理、回收车间(冷凝 鼓风、氨回收、粗苯回收等)等设施;
(2)辅助生产系统:生产管理及调度指挥系统、机修、化验、计量、各类风机、环保(水处理及 除尘等)、海水淡化、氧气站、余能发电、供热锅炉等设施。
球团设备
(1)生产系统:从配料、原料供给、造球、焙烧、筛分等到成品球团矿皮带机离开球团工序为止 的各生产环节;
(2)辅助生产系统:生产管理及调度指挥系统、机修、化验、计量、各类风机、环保(水处理及 除尘等)、海水淡化、余能发电、供热锅炉等设施。
烧结设备
(1)生产系统:从溶剂、燃料破碎开始,经配料、原料运输、工艺过程混料、烧结机、烧结矿破 碎、筛分等到成品烧结矿皮带机离开烧结工序为止的各生产环节;
(2)辅助生产系统:生产管理及调度指挥系统、机修、化验、计量、各类风机、环保(水处理及 除尘等)、海水淡化、余能发电、供热锅炉等设施。
炼铁设备
(1)生产系统:原燃料供给、热风炉、煤粉干燥及喷吹、高炉本体、铸铁、煤气处理、渣铁和炉 渣处理等系统;
(2)辅助生产系统:生产管理及调度指挥系统、机修、化验、计量、各类风机、环保(水处理及 除尘等)、海水淡化、氧气站、余能发电、供热锅炉等设施。
二氧化碳排放范围
(排放活动) 涉及物料 二氧化碳排放单元 二氧化碳排放设备(示例)
炼钢(转炉)
设备
(1)生产系统:铁水预处理、转炉本体、连铸(或浇铸)、渣处理、钢包烘烤、炉外精炼、煤气 处理等设施;
(2)辅助生产系统:生产管理及调度指挥系统和机修、化验、计量、各类风机、环保(水处理及 除尘等)、海水淡化、氧气站、余能发电、供热锅炉等设施。
钢压延与加 工设备
(1)生产系统:均热炉、加热炉、塑性成形设备(含轧制、锻造、挤压、拉拔和冲压设备等)、
精整设备、焊接加工、镀涂层加工等设施;
(2)辅助生产系统:生产管理及调度指挥系统、机修、化验、计量、各类风机、循环水系统、环 保(水处理及除尘等)、海水淡化、氧气站、氢气站、余能发电、供热锅炉等设施。
钢铁生产
(短流程)
炼钢(电炉)
设备
(1)生产系统:电炉、容器加热、原料干燥和预热、连铸机、炉外精炼、冷却等设施;
(2)辅助生产系统:生产管理及调度指挥系统、机修、化验、计量、各类风机、环保(水处理及 除尘等)、氧气站、氢气站、余能发电、供热锅炉等设施。
钢压延与加 工设备
(1)生产系统:均热炉、加热炉、塑性成形设备(含轧制、锻造、挤压、拉拔和冲压设备)、精 整设备、焊接加工、镀涂层加工等设施;
(2)辅助生产系统:生产管理及调度指挥系统、机修、化验、计量、各类风机、循环水系统、环 保(水处理及除尘等)、氧气站、氢气站、余能发电、供热锅炉等设施。
自备电厂发电
(1)生产系统:破碎、磨煤、预热、锅炉、汽轮机、发电机等设施;
(2)辅助生产系统:生产管理及调度指挥系统、机修、化验、计量、各类风机、循环水系统、环保(水处理及除 尘等)、海水淡化等设施。
碳酸盐
分解 石灰石、白云石 石灰烧制
石灰窑、烧结设备、球团设备、炼铁设备、炼钢设备 钢铁生产
间接排放 使用外购
电力 电力 所有涉及外购电力
使用的排放单元 所有涉及使用外购电力的设备 注:氧气站含氧气、氮气和氩气供应。
5.6 报告层级选择
报告层级选择是指在一定条件下,对于每一排放活动,企业可选择收集企业层级、二氧 化碳排放单元层级或二氧化碳排放设备层级的数据进行二氧化碳排放数据的计算和汇总;宜 选择数据准确、监测设备不确定性低的层级进行数据的收集与计算;鼓励企业通过改进计量 与检测条件,在二氧化碳排放单元、二氧化碳排放设备层级上进行热值、碳含量检测和数据 报告。
本标准中,统一规定石灰烧制、自备电厂发电、钢铁生产均按排放单元层级报告,其中,
外购能源直接用于钢铁生产单元中的钢压延与加工设备的,需在排放报告的钢铁生产单元中 单设报告对象对钢压延与加工设备的外购能源使用进行报告;外购电力活动选择企业层级报 告。
注:当选择企业层级时,使用燃料、物料进出企业时测定的活动数据、热值、碳含量等数据计算企业 的二氧化碳排放量;当选择二氧化碳排放单元时,使用二氧化碳排放单元的活动数据、热值、碳 含量等数据分别计算各个排放单元的二氧化碳排放量,再累加形成企业二氧化碳排放总量。
6 二氧化碳排放的计算
6.1 概述
钢铁企业按二氧化碳排放单元识别结果使用整体物料平衡法计算二氧化碳排放。
6.2 直接二氧化碳排放计算 6.2.1 石灰烧制
烧石灰中产生的二氧化碳排放按公式(1)~(3)进行计算。
……...(1)
……...(2)
……...(3)
式中:
AESH ——报告期内石灰烧制过程中二氧化碳的排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
ADSH ——活动数据,报告期内石灰烧制所消耗石灰石的量,单位为吨(t);
ADBY ——活动数据,报告期内石灰烧制所消耗白云石的量,单位为吨(t);
EFSH ——石灰石的CO2排放因子,单位为吨(tCO2/t);
EFBY ——白云石的CO2排放因子,单位为吨(tCO2/t);
CSHCa ——石灰石中碳酸钙(CaCO3)的含量,%;
CBYCa ——白云石中碳酸钙(CaCO3)的含量,%;
CBYMg ——白云石中碳酸镁(MgCO3)的含量,%;
——石灰石中碳酸钙的分解率,%;
——白云石中碳酸钙的分解率,%;
——白云石中碳酸镁的分解率,%;
44/100 ——二氧化碳和CaCO3之间的分子量比值;
44/84 ——二氧化碳和MgCO3之间的分子量比值;
ADRLi ——报告期内消耗的外购燃料 i 的量(指煤、油、天然气等),单位为吨(t)或万立方米(104m3);
CRLi ——使用外购燃料 i 的碳含量,%或吨碳/万立方米(t-C/104m3);
ADObi ——报告期内产钢过程中炼焦副产品 i(指煤焦油、粗苯等)的量,单位为吨(t);
CObi ——炼焦副产品i的碳含量,%;
44/12 ——二氧化碳(CO2)和碳(C)之间的分子量比值。
6.2.2.2 短流程钢铁生产
使用物料平衡法,即不考虑单元内具体的反应过程,通过计算所有输入的碳和输出的碳 计算钢铁生产单元的二氧化碳排放。短流程生产过程中产生的二氧化碳排放按公式(5)进 行计算。
dl
( ) 44
DMi DMi S S Mi Mi
12
i
AE AD C AD C AD C
... (5) 式中:AEdl ——报告期内短流程钢铁单元的二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
ADDMi ——报告期内在短流程炼钢生产中消耗的含碳物料(包括添加的含碳物废钢、废铁、生铁、
添加的含碳物等)的质量或燃料(煤、油、气等)i 的质量/体积,单位为吨(t)或万立方米(104m3);
CDMi ——在短流程炼钢生产中消耗的含碳物料或燃料 i 的碳含量,%或 t-C/104m3; ADs ——报告期内短流程炼钢的产钢量,单位为吨(t);
Cs ——短流程炼钢所产钢的碳含量,%;
ADMi ——报告期内其他输出的含碳物料的量,单位为吨(t)或万立方米(104m3);
CMi ——外输含碳物料(包括副产物煤焦油等)的碳含量,%或t-C/104m3; 44/12 ——二氧化碳(CO2)和碳(C)之间的分子量比值。
(注:直接采用钢坯(钢锭)进行轧(锻)机轧(锻)制生产的钢铁企业的直接二氧化碳排放量计算 仅需考虑燃料消耗产生的排放)
6.2.3 自备电厂发电
自备电厂外购燃料燃烧产生排放按公式(6)进行计算。
44
dc RLi RLi
12
i
AE AD C
...(6) 式中:AEdc ——报告期内自备电厂外购燃料燃烧产生的二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
ADRLi ——报告期内消耗的外购燃料 i 的量(指煤、油、天然气等),单位为吨(t)或万立方米(104m3);
CRLi ——使用外购燃料 i 碳含量,%或 t-C/104m3; 44/12 ——二氧化碳(CO2)和碳(C)之间的分子量比值。
6.2.4 直接二氧化碳排放总量
在报告期内,企业直接二氧化碳排放总量按公式(7)计算:
( )
d SH gt dl dc
AE AE AE AE AE
... (7)式中:
AEd ——报告期内企业直接二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);
AEd ——报告期内企业直接二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);