T_CIECCPA 028-2023 钢铁厂石灰窑产品碳足迹量化与评价方法.docx

ICS  77.010CCS  H 40/59团体标准T/CIECCPA 0282023钢铁厂石灰窑产品碳足迹量化与评价方法Carbon footprint quantification and assessment method for iron and steellime klin product2023-06-16 发布2023-06-19 实施中 国 工 业 节 能 与 清 洁 生 产 协 会发 布T/CIECCPA 0282023目次前言 .II1 范围 .12 规范性引用文件 .13 术语和定义 .14 产品描述 .25 生命周期评价 .35.1评价流程 .35.2目的和范围的确定 .35.3产品功能单位 .35.4系统边界 .35.5生命周期清单分析 .45.6生命周期影响评价 .85.7生命周期解释 .85.8碳足迹量化评价 .86 评价报告 .96.1报告的要素 .96.2评价报告的发布 .9附录 A（资料性）钢铁厂石灰窑典型工艺流程.10附录 B（资料性）钢铁厂石灰窑产品碳足迹核算数据清单 .11参考文献 .13图 1钢铁厂石灰窑产品生命周期系统边界图 .4图 B.1钢铁厂石灰窑典型工艺流程图.100表 1现场数据质量评价表 .5表 2背景数据质量评价表 .5表 3温室气体全球变暖潜势 .8表 B.1原辅料与能源生产过程数据清单.11表 B.2活性石灰产品生产过程数据清单.12表 B.3运输过程数据清单.12IT/CIECCPA 0282023前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国工业节能与清洁生产协会提出并归口。本文件起草单位：浙江菲达环保科技股份有限公司、浙江大学、浙江省数据管理有限公司、国能龙源环保有限公司、中国矿业大学、宁波诺丁汉大学、上海易碳数字科技有限公司、宁波钢铁有限公司、华中科技大学、华北电力大学、浙江省环保集团生态环保研究院有限公司、安徽绿能技术研究院有限公司、浙江菲达电气工程有限公司、浙江菲达科技发展有限公司、浙江菲达脱硫工程有限公司。本文件主要起草人：吴黎明、刘含笑、吴洪义、刘美玲、林青阳、于立元、梁立鹏、陈伟强、赵琳、陆诗建、张军、朱前林、吴韬、罗象、寿恬雨、周亚宁、王帅、周烨、刘涛、张壬寅、桂志军、梁军、许妍妍、王古月、崔盈、刘小伟、刘忠、郝润龙、昝向明、单思珂、刘文波、周号、孙赵鑫、董越、周统、方雁惠、赵飞、杨莉。本文件为首次发布。IIT/CIECCPA 0282023钢铁厂石灰窑产品碳足迹量化与评价方法1范围本文件规定了钢铁厂石灰窑产品碳足迹量化与评价方法，包括产品描述、产品生命周期评价和评价报告。本文件适用于钢铁厂石灰窑产品的碳足迹量化与评价活动。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 24025环境标志和声明 III 型环境声明 原则和程序GB/T 24040环境管理 生命周期评价 原则与框架GB/T 24044环境管理 生命周期评价 要求与指南GB/T 30052钢铁产品制造生命周期评价技术规范（产品种类规则）3术语和定义GB/T 24044、GB/T 30052 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1钢铁厂石灰窑产品steel lime klin product从石灰石、煤炭开采，经过筛分、粉碎等原料加工工序，预热、煅烧、冷却等制造工序，形成用于钢铁生产的活性石灰产品。3.2产品碳足迹carbon footprint of product产品在其生命周期内以二氧化碳当量为单位表示的所有进入大气的温室气体排放量与对大气中温室气体移除量之和。来源：ISO 14067:2018，3.1.1.1，有修改3.3温室气体greenhouse gas大气层中自然存在的和由于人类活动产生的能够吸收和散发由地球表面、大气层和云层所产生的、波长在红外光谱内的辐射的气态成分。注：如无特别说明，本文件中的温室气体包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）、六氟化硫（SF6）与三氟化氮（NF3）。来源：GB/T 32150-2015，3.11T/CIECCPA 02820233.4全球变暖潜势global warming potentialGWP将单位质量的某种温室气体在给定时间段内辐射强度的影响与等量二氧化碳辐射强度影响相关联的系数。来源：GB/T 32150-2015，3.153.5二氧化碳当量carbon dioxide equivalentCO2 e在辐射强度上与某种温室气体质量相当的二氧化碳的量。注：二氧化碳当量等于给定温室气体的质量乘以它的全球变暖潜势值。来源：GB/T 32150-2015，3.163.6III 型环境声明type III environmental declaration提供基于预设参数的量化环境数据的环境声明，必要时包括附加环境信息。3.73.83.9注：预设参数基于 GB/T 24040 系列标准，包括 GB/T 24040 和 GB/T 24044。来源：GB/T 24025-2009，3.2功能单位 functional unit用来作为基准单位的量化的产品系统性能。来源：GB/T 24044-2008，3.20系统边界 system boundary通过一组准则确定哪些单元过程属于产品系统的一部分。来源：GB/T 24044-2008，3.32钢铁厂石灰窑副产品steel lime klin byproducts活性石灰生产过程中产生的能够回收利用的物质或资源。4产品描述产品描述应使用户能够明确地识别产品，例如产品名称、主要化学成分和规格等。钢铁厂石灰窑典型工艺流程见附录 A。2T/CIECCPA 02820235生命周期评价5.1评价流程钢铁厂石灰窑产品生命周期评价基本程序包括：目的和范围的确定、产品功能单位、系统边界、生命周期清单分析、生命周期影响评价、生命周期解释和碳足迹量化评价。5.2目的和范围的确定目标产品（钢铁厂石灰窑产品）的确定需满足以下要求：a）每种钢铁厂石灰窑产品应为同一企业在同一产地生产的同一规格的产品；b）对于同一企业不同规格的钢铁厂石灰窑产品，或同一规格但不同产地生产的钢铁厂石灰窑产品，应分别核算碳足迹；c）对于同一企业在同一产地生产的同一规格产品，如采用的工艺技术、生产设备有差异时，在进行数据调查时，调查的范围原则上应包括所有工艺技术和生产设备；d）对于同一企业在同一产地生产的同一规格产品，如采用的燃料种类或原辅材料供应商有差异且使用时无法区分时，在进数据调查时，原则上应按不同供应商的燃料或原辅材料的供货比例对该燃料或原辅材料的背景数据进行加权平均。5.3产品功能单位功能单位宜选取单位质量（1 kg）产品（不包含包装）。注：粉灰、块灰不推荐混合为一个产品。5.4系统边界5.4.1概述本文件界定的钢铁厂石灰窑产品生命周期系统边界分为三个阶段：原辅料、能源开采与生产，运输阶段和石灰产品生产阶段。钢铁厂石灰窑产品的生命周期系统边界图见图 1。5.4.2原辅料与能源生产阶段原辅料与能源生产具体包括下列内容：a）石灰石等原材料开采；b）煤炭开采、洗选和生产；c）煤气等能源生产和其他能源生产；d）压缩空气、氮气等辅助材料生产；e）电力等能源生产；f）环保系统中更换滤袋等材料生产。5.4.3运输阶段原辅料与能源运输至生产工序的燃料、能源消耗。包括石灰石等材料运输、煤气等生产用气体输送、煤炭等输送。5.4.4 生产阶段生产阶段主要包括下列过程：3T/CIECCPA 0282023a）煤气燃烧；b）煤炭燃烧；c）活性石灰生产；d）结圈物、余热蒸汽（如有）等副产物的处理；e）厂内运输。运输石灰石等原材料开采煤气燃烧煤炭开采、洗选和生产运输煤炭燃烧运输煤气及其他能源生产运输活性石灰生产厂内运输压缩空气、氮气等辅料生产副产物处理电力等能源生产运输环保系统中更换滤袋等材料生产运输阶段原辅料与能源生产阶段生产阶段图 1钢铁厂石灰窑产品生命周期系统边界图5.4.5数据的描述数据包括现场数据和背景数据。现场数据包括钢铁厂石灰窑产品生产阶段的原辅料消耗、能耗、污染物排放、废弃物利用以及运输（包括运输形式、运输距离和运输量）等数据，对数据的获得方式和来源均应予以说明。背景数据包括原辅料、能源开采与生产的生命周期清单数据以及原辅料运输所需的运输生命周期清单数据。所有数据应予以详细说明，包括数据来源、数据时间和数据类型等。5.5生命周期清单分析5.5.1数据质量要求5.5.1.1现场数据的质量要求现场数据的质量要求包括：a）代表性：现场数据应为企业生产单元或上游工业生产范围内最近一个生产周期的生产统计数据；b）完整性：现场数据应按 5.5.3.2 的原则收集企业现场数据；c）准确性：现场数据中的资源、能源和原材料消耗数据应来自于生产单元的实际生产统计记录，所有现场数据需要详细记录相关的原始数据、数据来源、数据时间和计算过程等；4数据来源数据类型数据时间现场实验、供应商文献、报告其它测量、计算平均估算未知1 年15 年510年10 年53153215431数据来源数据类型数据时间现场其它实测、统计估算其它1 年13 年3 年51531541T/CIECCPA 0282023d）一致性：现场数据收集时应保持相同的数据来源、统计口径和处理规则等。5.5.1.2背景数据的质量要求背景数据应优先采用企业的原材料供应商提供的符合 GB/T 24044 的规定且经第三方独立验证的上游产品碳足迹评价数据。若无，应优先选择代表中国国内平均生产水平的公开碳足迹评价数据，数据的参考年限应优先选择近年数据。若无符合要求的中国国内数据，可选择国外同类技术数据作为背景数据。5.5.1.3不符合项不符合数据质量要求的数据应在生命周期解释部分说明合理性。5.5.2数据质量评价体系5.5.2.1本文件采用数据质量评价体系对数据质量进行评价，进行 5 分制评分，得分保留 1 位小数。现场数据质量评价表见表 1，背景数据质量评价表见表 2。该评价体系对数据评价指标有 3 个：来源、类型和时间，通过计算每个数据的得分来判断单个数据的质量（最高总分 15 分），并以平均分（最高 5 分）记为该数据的数据质量。表  1现场数据质量评价表表  2背景数据质量评价表5.5.2.2  对所有工序单元过程的数据分别做现场数据和背景数据的质量评价，取其算术平均值为该数据的质量评价结果。5.5.2.3本文件规定在产品生命周期碳足迹中贡献占比绝对值超过 5%的数据为敏感性高的数据，其数据质量不应小于 3 分。5.5.2.4  敏感性高的数据应进行敏感性分析或不确定性分析，检查说明产品生命周期忽略的过程、忽略的现场数据以及主要的假设等相关因素可能对最终结果造成的影响，说明背景数据选择、现场数据收集与现场数据处理是否符合本文件的规定。5.5.2.5敏感性分析或不确定性分析详细要求应符合 GB/T 24040 和 GB/T 24044 的规定。5.5.3数据收集5.5.3.1数据收集范围数据收集范围应涵盖系统边界中的每一个单元过程，数据应详细注明来源、数据时间和数据类型。数据收集包括现场数据和背景数据的收集。现场数据包括：a）原辅材料；5T/CIECCPA 0282023b）能源开采；c）污染物排放；d）废弃物利用；e）运输距离、运输量。背景数据包括：a）排放因子；b）文献数据；c）其他无法现场获取的数据。5.5.3.2现场数据的取舍原则单元过程数据种类很多，应对数据进行适当的取舍，取舍原则如下：a）能源的所有输入均应列出；b）原料的所有输入均应列出；c）辅助材料质量小于原料总消耗 0.1%的输入可舍弃；d）大气、水体的各种排放均列出；e）小于固体废物排放总量 1%的一般性固体废弃物可舍弃；f）低于产品生命周期碳排放 1%的单元过程，可以排除在系统边界外，累计不超过 5%，应对排除的单元过程进行说明；g）道路与厂房的基础设施、各工序的设备、人员及生活设施的消耗应舍弃；h）取舍准则不适用于有毒有害物质，任何有毒有害的材料和物质均应包含于清单中。5.5.3.3数据收集步骤钢铁厂石灰窑产品生命周期清单分析数据收集程序主要步骤应包括下列内容。a）根据评价的目的与范围确定单元过程，进行数据收集的准备，包括：1）绘制单元过程的输入输出流程图；2）设计统计单元过程的实物流输入输出的数据收集表和背景数据收集表；3）对数据收集技术和要求做出表述；4）对报送数据的特殊情况、异常点和其它问题进行明确说明。b）数据收集准备的要求：1）技术人员完成数据收集工作；2）钢铁厂石灰窑产品碳足迹核算数据清单格式见附录 B。5.5.3.4数据审定应对收集的单元过程数据进行审定确认，审定过程应包括：a）钙平衡：钙平衡主要指的是输入和输出物质中钙元素含量的平衡，即判断单元过程输入的含钙物料以及回用的含钙残余物与输出的产品以及残余物中的钙含量是否平衡；b）碳平衡：碳平衡指判断输入的能源、辅料、主原料等的含碳量与输出的 CO2、产品与副产品、固6T/CIECCPA 0282023体废弃物等含碳量是否平衡；c）工序能耗平衡：应计算工序使用的能源与历史数据的平衡情况；5.5.4计算程序5.5.4.1数据确认在数据的收集过程中，应检查数据的有效性，以确认并提供证据来证明所规定的数据质量要求已得到满足。在数据的确认过程中发现明显不合理的数据，应分析原因，予以替换，替换的数据应满足数据质量要求，其处理方式应在局限性章节说明。如数据发现缺失，对缺失的数据应进行断档处理，代之以合理的“非零”数据、合理的“零”数据或采用同类技术单元过程报送的数据计算出来的数值，其处理方式应在局限性章节说明。5.5.4.2数据合并仅当数据类型是涉及等价物质并具有类似的环境影响时才允许进行数据合并。同一工序的不同生产设备，若其生产技术水平相当，输入输出种类基本相同，则可采取数据合并。5.5.4.3生命周期清单计算方法生命周期清单数据是基本流在所定义的生命周期过程的累积，基本流是以功能单位为基准的环境负荷。温室气体 g（如 CO2 的排放）的累积量按公式（1）计算：𝑛𝑏𝑇,𝐹,𝑔 = 𝑏𝐹,𝑔 +  𝑎𝑖𝑏𝑖,𝑔（1）𝑖=1式中：以功能单位 F 为基准的温室气体 g 的累积量 T；以功能单位 F 为基准的温室气体 g 在产品生产过程的直接流量；n功能单位种类；以功能单位 F 为基准的原辅料及能源等在产品系统中单元过程 i 每功能单位的直接消耗量；以功能单位 F 为基准的温室气体 g 在单元过程 i 的直接流量；以功能单位 F 为基准的温室气体 g 在上游过程、运输过程和下游过程的累积量，主要视研究边界所包含的单元过程而定。5.5.5数据的分配生产工序有多种产品时，尽量将要分配的单元过程划分为可分配给不同产品的不同子过程，并收集与这些子过程相关的输入和输出数据，尽可能避免分配。如果分配不可避免，应根据产品或功能对系统的输入和输出进行分配。在分配时应优先考虑根据产品的质量、体积等基础物理参数，对这些过程的数据进行分配；若物理分配不适用时宜采用按照产品的经济价值进行分配等其他分配方式。分配过程中，输入和输出应保持平衡，输出质量与输入质量相比质量损耗不应大于 5%。7温室气体类别化学式全球变暖潜势 GWP100二氧化碳CO21甲烷CH427.9氧化亚氮N2O273氢氟碳化物HFCs4.84-14600全氟碳化物PFCs7380-12400六氟化硫SF625200三氟化氮NF317400T/CIECCPA 02820235.6生命周期影响评价根据清单分析所提供的资源消耗数据以及各种排放数据，对产品系统潜在的环境影响进行生命周期影响评价，为钢铁厂石灰窑产品生命周期解释提供必要的信息。根据 GB/T 24040 的规定与本文件的对象，生命周期影响评价主要包括以下步骤：a）选择影响类型、类型参数以及特征化模型；b）将生命周期清单分析结果归类（分类）；c）类型参数结果的计算（特征化）。5.7生命周期解释钢铁厂石灰窑产品生命周期解释应根据研究的目的重点考虑系统功能、功能单位和系统边界定义的适当性以及数据质量评价和敏感性分析所识别出的局限性。根据 GB/T 24044 的规定，生命周期解释应包括以下内容：a）对重大问题的识别；b）对完整性、敏感性和一致性的检查；c）结论、局限和建议。5.8碳足迹量化评价产品碳足迹的量化评价采用温室气体 100 年内的全球变暖潜势（GWP100），见表 3。表  3温室气体全球变暖潜势注：表格来源于 IPCC 第六次评估报告2021 年气候变化：自然科学基础（IPCC AR6 WGI）。碳足迹量化评价按公式（2）计算。𝑛𝐶 =  （𝑄𝑖 𝑚𝑖）（2）𝑖=1式中：C 碳足迹的计算结果，单位为 kg CO2 e/kg；mi 温室气体 g 生命周期清单的结果，单位为 kg/kg；Qi 温室气体 g 的全球变暖潜势，单位为 kg CO2 e/kg；n功能单位种类。注：实际产品碳足迹量化与评价的案例中，碳足迹计算结果的单位应考虑功能单位的影响，如以 1kg 为功能单位，碳足迹的计算结果为 kg CO2 e/kg。8T/CIECCPA 02820236评价报告6.1报告的要素评价报告应包括以下内容。a）公司/组织的描述：1）联系人、地址、电话、传真和 e-mail；2）生产过程或环境的特别信息。b）产品或服务的描述：1）产品名称；2）产品功能用途；3）产品成分、理化性能；4）产品制造、运输和使用信息。c）报告的有效期。d）产品的可追溯信息。e）碳足迹量化评价信息如下：1）功能单位；2）系统边界；3）数据的描述；4）数据的取舍准则；5）数据质量；6）数据收集；7）计算程序；8）碳足迹量化评价结果。f）附加环境信息。6.2评价报告的发布6.2.1  应用本文件可进行产品的碳足迹评价报告。应用本文件也可进行产品的 III 型环境声明报告，III型环境声明报告应符合 GB/T 24025 的规定。6.2.2评价结果的发布应遵守国家或地方的有关规定，如无特殊规定，可采用以下一种或多种发布方式：a）将评价报告的内容印刷在公司的宣传手册上或发布在公司的网站上；b）将评价结果提供给下游生产加工企业，用于下游产品的碳足迹量化与评价；c）将本评价得出的碳足迹数值标在被评价的产品上或包装箱上。9T/CIECCPA 0282023附录 A（资料性）钢铁厂石灰窑典型工艺流程A.1钢铁厂石灰窑典型工艺流程及碳产生与排放环节钢铁厂石灰窑典型工艺流程及碳产生与排放环节，见图 A. 1。A.2燃料燃烧及烟气流程钢铁厂石灰窑采用煤气与煤炭混合燃料，燃料燃烧放出的热量对石灰石进行煅烧，窑内烟气首先在预热器内对石灰石进行预热，然后经余热锅炉回收热量产生蒸汽，然后进入除尘器对烟气中的石灰、石灰石粉尘进行过滤（含尘量达到排放标准）再经除尘风机、烟囱排入大气。A.3产品煅烧及成品输送流程石灰石由皮带输送机送入预热器顶部料仓，然后由溜料管将石灰石分布到竖式预热器内，石灰石进入预热器后经窑尾约1100 的烟气预热，约有30%左右的石灰石在预热器中被分解，经过预热的物料由液压推杆推出，经转运溜槽进入钢铁厂石灰窑中，物料在钢铁厂石灰窑内经过焙烧分解，热烟气进入预热器。焙烧好的石灰进入竖式冷却器,由底部送入的冷空气冷却后通过电磁振动给料机排出至集料斗，再经成品皮带运输机送往成品库。余热锅炉除尘系统块灰仓输送输送振动筛石灰石预热器石灰窑冷却器CO2 产生环锤粉灰仓冷却风煤炭系统烧嘴产品工艺烟气煤气加压站图 A.1钢铁厂石灰窑典型工艺流程及碳产生与排放环节图101.物料（原料和辅料）消耗物料名称消耗量（基于功能单位）单位物料产地石灰石kg煤炭kg煤气压缩空气等2.能源消耗（所有消耗物料开采过程对应能源消耗总计）能源种类消耗量单位物料产地电力kWh3m3.污染物和温室气体排放（所有物料开采过程排放总计）排放类别污染物名称排放量单位气体CO2kgNOXkgCH4kgkg固体kg液体kgT/CIECCPA 0282023附录 B（资料性）钢铁厂石灰窑产品碳足迹核算数据清单原辅料与能源生产过程数据清单见表 B. 1，活性石灰产品生产过程数据清单见表 B. 2，运输过程数据清单见表 B. 3。表 B.1原辅料与能源生产过程数据清单制表人：制表日期：起始时间：年月日至年月日111.产品产出产品名称数量单位活性石灰1kg2.物料消耗（原料、辅料）物料消耗消耗量单位物料产地（基于功能单位）kg3.能源消耗（电力、天然气等）能源种类消耗量单位（基于功能单位）外购电力kWh钢厂自备发电生产单元环保系统4.污染物排放（废气、废物等）污染物排放类别污染物名称排放量单位（基于功能单位）过程运输方式（火车/航空/海运/卡车）运输距离/km运输量/t石灰石从产地运输到工厂煤炭从产地运输到工厂煤气从产地运输到工厂T/CIECCPA 0282023表 B.2