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使用替代燃料能够降低多少碳排放？(上)

时间：2022-08-06 来源：浏览：

使用替代燃料能够降低多少碳排放？(上)

原创 cement wang 水泥窑炉与污染物减排

水泥窑炉与污染物减排

微信号 cement_wang

功能介绍水泥窑炉煅烧与污染物减排的背后原理，如何应用这些原理指导生产，国内外水泥煅烧新技术及优秀文章介绍，热工标定，CFD模拟

收录于合集

#碳排放 1 个

#替代燃料 12 个

2022年8月1日三部门（工信、发改、生态环境）联合发布了《工业领域碳达峰实施方案》。这在之前发布的《工业能效提升行动计划》基础上， 针对水泥行业着重强调了替代原燃材料 ，从而实现更大程度的碳减排。通过这两期的文章希望跟大家探讨下， 使用替代燃料到底能够降低多少二氧化碳的排放？

现在很多企业都在积极布局替代燃料， 一方面是降低燃料成本，另外还可以降低熟料单位产品综合煤耗（GB16780-2021）以及碳排放 。那么使用替代燃料能不能降低碳排放呢？如果能， 每种替代燃料又能够降低多少碳排放呢？

1. 煤的二氧化碳排放

由于煤中含有大量C（ 指的是元素分析的C，而不是工业分析中的固定碳，因为挥发分中也含有C ），其在氧化过程中除了释放热量外，还会形成大量的CO2。 根据煤中C的含量，就可以计算出单位煤粉燃烧产生的CO2量，称之为煤的碳排放因子，单位是kgCO2/GJ，即单位热量产生的CO2排放量 。下图是不同国家煤样品的热值与C含量的关系，大部分煤粉的C含量在65%-75%之间（比通常说的固定碳含量高很多）。

按照上图70%的C含量对应热值28 MJ/kg可以计算出，其对应的CO2排放量为91.7 kgCO2/GJ 。

但是由于大部分水泥企业都不会直接检测煤的C含量， 因此国内外很多机构都给出了缺省值（即默认值） 。比如IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）就给出了如下表所示的默认值，认为 烟煤默认的碳排放因子为94.6 kgCO2/GJ，次烟煤为96.1 kgCO2/GJ，无烟煤为98.3 kgCO2/GJ。

除了IPCC， WBCSD（世界可持续发展工商理事会）和CSI（水泥可持续发展计划）通过调研了全球361个石油焦(petcoke)样品，确定石油焦的碳排放因子为92.8 kgCO2/GJ （标准偏差2.08 kgCO2/GJ）。由于我国很少用石油焦作燃料，因此其意义并不大。

我国 发改委委托清华大学编制的《中国水泥生产企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》于2013年发布 （下载地址：中国水泥生产企业 (www.gov.cn)），为我国水泥企业核算温室气体排放量提供了依据。结合其中给出的几个表就可以计算出我国燃料的碳排放因子，如下所示。其中，氧化率的意思是碳在燃烧过程中被氧化的百分比（没有说是氧化为CO还是CO2？）。 按照该表，一般烟煤的CO2排放因子为94.1 kgCO2/GJ，无烟煤为98.8 kgCO2/GJ ，这和IPCC的默认值94.6 kgCO2/GJ、98.3 kgCO2/GJ非常接近。

在国内习惯用标煤耗来计量熟料生产过程对于化石燃料的消耗。 如果按照标煤发热量为7000 kcal计算，那么每公斤标煤的CO2排放因子如下所示 。比如对于烟煤，1kg标煤对应的CO2排放量为2.76-2.77 kg。假如某企业单位熟料的标煤耗为102 kg，则此项目对应的CO2排放量为282 kg/t熟料。（作为对比，碳酸盐分解产生的CO2排放量默认为525 kgCO2/t熟料）