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第 3 卷 · 工业过程与产品使用 · Ch4 2019RF 修订

Ch4 金属工业Metal Industry Emissions

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方法要点速查

金属工业覆盖钢铁(含焦炭与副产气)、铝(电解预焙/自焙)、锌、铅及冶金焦等,CO₂ 来自还原剂碳与电极消耗,2019RF 更新了钢铁碳平衡法与铝的阳极消耗因子。

要点

  • 钢铁 CO₂:还原剂(焦炭、煤粉喷吹)与副产气(焦炉气 COG、高炉气 BFG、转炉气 LDG)的燃烧与氧化;碳平衡法(Tier 3)最精确。
  • 铝 CO₂:阳极(预焙)或自焙糊的碳消耗,因子取决于阳极类型与电流效率;CF₄/C₂F₆ 逸散与阳极效应相关。
  • 锌与铅的 CO₂ 来自还原剂碳与原料碳酸盐分解。
  • 2019RF 更新钢铁式 4.1/4.2(碳平衡输入项)并新增式 4.1A/4.1B、4.8A、4.14A、4.27A/C 等细化方法。
  • 避免重复:焦炭生产的排放按能源部门(炼焦炉燃料)与 IPPU(焦炭消耗还原剂)分账。

方法脉络

钢铁 Tier 1/2/3

  • Tier 1:粗钢产量 × 缺省因子。
  • Tier 2:还原剂用量(焦炭/煤粉)× 含碳量。
  • Tier 3:工厂碳平衡(输入碳 = 输出碳 + 副产气碳 + 渣/灰碳)。

铝

  • CO₂ = 阳极消耗 × 因子(预焙 vs 自焙)。
  • CF₄/C₂F₆ 用阳极效应频率(AEF)或连续监测估算。

锌/铅/其他

  • 还原剂碳 × 氧化率。
  • 原料碳酸盐(如菱锌矿)分解释放。

关键公式

  • 式 4.1 钢铁 CO₂ (Updated)CO₂ = Σ(还原剂碳) × 44/12 − 回收碳2019RF 更新输入项与扣减项。
  • 式 4.1A/4.1B (New)副产气碳细化COG/BFG/LDG 分别计量。
  • 式 4.2 铝 CO₂ (Updated)CO₂ = 阳极消耗 × EF_anode按预焙/自焙取因子。
  • 式 4.5–4.8 CF₄/C₂F₆按阳极效应频率或斜率法CF₄、C₂F₆ 分别估计。
  • 式 4.10–4.14 锌/铅还原剂碳 × 氧化率覆盖烧结、鼓风炉等工艺。
  • 式 4.27 (Updated) / 4.27A/C (New)碳酸盐熔剂分解钢铁渣中 CaCO₃/MgCO₃ 分解。

方法层级选择

层级 / 情形适用条件所需数据
Tier 1只有产量统计缺省 EF(吨钢/吨铝)
Tier 2有还原剂用量还原剂含碳量 + 副产气计量
Tier 3关键类别(钢铁/铝)工厂碳平衡(碳输入输出表)或 CEMS

易错点

  • 副产气(BFG/LDG/COG)碳未计入或重复计入(它们随燃烧再释放,燃烧端归能源)。
  • 阳极效应 CF₄/C₂F₆ 忽略或用极过时的缺省值。
  • 焦炭同时作还原剂与燃料时,未按用途拆分。
  • 铝阳极的硫/灰分含量未纳入因子修正。
  • 烧结/球团工序的碳酸盐熔剂分解漏计。
  • 钢铁碳平衡的渣/除尘灰含碳率取 0 而非实测。
对应官方章节
  • §4.1 钢铁(式 4.1–4.1B 碳平衡法);§4.2–4.3 焦炭与副产气
  • §4.3 铝(式 4.5–4.8A);§4.4–4.5 锌铅(式 4.10–4.14A)
  • 2019RF 更新:式 4.1/4.2/4.10/4.27 及新增 4.1A/4.1B/4.8A/4.14A/4.27A/C
  • 表 4.1–4.10 缺省因子与技术参数
本章为《2019 年修订》文档,逐节说明对 2006 版的修订(未变更处标注 No refinement)。建议结合 2006 版速查页 阅读。