《綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范 水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù) 》編制說明

1.工作簡況

1.1任務(wù)來源

為響應(yīng)國家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，建立綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范體系，《綠色

低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)》（編號：CSTM-SQ-

2023-00774）由天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司發(fā)起并牽頭制定，中國材料與

試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會碳排放領(lǐng)域委員會（CSTM/FC95）歸口管理。

1.2項(xiàng)目的必要性和解決的主要問題

2020年9月22日，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會上向國際社會作出莊

嚴(yán)承諾:中國二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中

和。目前，中國水泥行業(yè)碳排放是制造業(yè)中主要的二氧化碳排放源。因此，實(shí)現(xiàn)

水泥行業(yè)低碳綠色發(fā)展對我國總體實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”預(yù)定目標(biāo)和“碳中和”愿景具

有決定性作用，水泥行業(yè)作為國家乃至全球碳排放的主要“貢獻(xiàn)者”，低碳發(fā)展

勢在必行。為全面提升建筑材料行業(yè)綠色低碳發(fā)展水平，加快推進(jìn)建筑材料行業(yè)

碳減排工作，促進(jìn)建筑材料行業(yè)提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，中國建筑材料聯(lián)合會于2021年1

月向全行業(yè)發(fā)出倡議，提出要切實(shí)推進(jìn)建筑材料行業(yè)碳減排工作，具體舉措中明

確指出要推廣碳捕集等碳匯技術(shù)，積極推進(jìn)碳中和。

根據(jù)國際能源署IEA于2018年發(fā)布的《2050水泥工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型技術(shù)路線圖》預(yù)

測，在“提高能源效率、替代原燃料、低碳水泥、CCUS”等減排措施中CCUS不僅

減排潛力最大（約可減排48%CO2），而且是實(shí)現(xiàn)碳中和的必要條件。水泥工業(yè)碳捕

集主要有三種方式：燃燒前捕集、富氧燃燒和燃燒后捕集。燃燒前捕集并不適用

于水泥等典型建材工業(yè)，因?yàn)槠涔に囘^程中碳酸鹽分解是其CO2排放的主要來源；

燃燒后捕集不僅能源消耗大、運(yùn)行成本高，而且CO2處理規(guī)模小，與水泥等典型建

材工業(yè)大風(fēng)量的工況不適應(yīng)；全氧燃燒不僅可顯著提升煙氣中CO2濃度，而且還可

減少煙氣中N2等組分導(dǎo)致的熱量損失。因此，水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化是

典型建材工業(yè)CO2捕集最經(jīng)濟(jì)有效的方法，是降低碳排放、實(shí)現(xiàn)碳中和的重要技術(shù)

手段。

在技術(shù)評價(jià)方面，美國能源部建有國家碳捕集中心（NationalCarbon

CaptureCenter），主要進(jìn)行燃燒后碳捕集、天然氣碳捕集等過程的評價(jià)，提供

商業(yè)操作條件下中試，同時(shí)生成可評估效率，環(huán)境性能和經(jīng)濟(jì)可行性的數(shù)據(jù)；挪

威建有蒙斯塔德技術(shù)中心（TechnologycentreofMongstad），主要進(jìn)行燃

燒后捕集的工業(yè)規(guī)模測試評價(jià)。中國也十分重視碳捕集利用技術(shù)的開發(fā)，陜西西

安建有“二氧化碳捕集與封存技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心”，主要進(jìn)行碳捕

集利用與封存（CCUS）技術(shù)、監(jiān)管、金融和其他制度方面的調(diào)研，以促進(jìn)CCUS

的推廣，在學(xué)術(shù)界與項(xiàng)目開發(fā)者、地方政府及設(shè)備制造商間構(gòu)建聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，從而

發(fā)揮協(xié)同作用，推動工業(yè)化，為地方與中央政府提供戰(zhàn)略與政策方面的建議；總

之，現(xiàn)有的碳捕集與利用評價(jià)平臺多為針對某單一技術(shù)的試驗(yàn)平臺，而對于水泥

窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)的評價(jià)還未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或者方法，因此為了

發(fā)展水泥窯全氧燃燒及碳捕集技術(shù)，加快其應(yīng)用，制定碳捕集綠色低碳技術(shù)評價(jià)

和驗(yàn)證方法、標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。

1.3主要工作過程

2022年10月12日，《綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集

純化技術(shù)》在天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司內(nèi)部正式立項(xiàng)，成立內(nèi)部起草小

組。

2022年11月-12月，起草小組進(jìn)行國內(nèi)外相關(guān)資料的收集、檢索、調(diào)研工

作，搜集與整理國內(nèi)外最近新發(fā)展動態(tài)，總結(jié)目前評價(jià)相關(guān)方法。

2023年1月11日，完成《綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃燒耦合碳捕

集純化技術(shù)》草案，并正式提交至CSTM。

2023年2月10日，在CSTM協(xié)同系統(tǒng)內(nèi)正式發(fā)起立項(xiàng)論證。

2023年4月-6月，在編制工作組內(nèi)開展多輪內(nèi)部討論會，在起草小組充分

收集、認(rèn)真研究國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及資料的基礎(chǔ)上，對水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集

純化技術(shù)評價(jià)方法進(jìn)行整理，初步擬定標(biāo)準(zhǔn)初稿。

2023年5月4日，《綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技

術(shù)》CSTM標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)公告公示。

2023年6月10日，完成《綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃燒耦合碳捕

集純化技術(shù)》征求意見稿，并發(fā)布。

1.4協(xié)作單位及任務(wù)分工

天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的起草和修改。

2.編寫原則和主要內(nèi)容確定

2.1編制原則

本文件編寫規(guī)則按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化

文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給出的規(guī)則起草。在本文件的編寫過程中注重科學(xué)性、先

進(jìn)性和可操作性，與已發(fā)布的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相協(xié)調(diào)，在充分調(diào)研和

認(rèn)真驗(yàn)證的基礎(chǔ)上完成本文件。

2.2主要內(nèi)容確定

最近幾年來，水泥工廠節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范、水泥行業(yè)綠色工廠評價(jià)要求及煙氣二

氧化碳捕集純化工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范已經(jīng)陸續(xù)修訂和發(fā)布，如GB50295-

2008《水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50443-2007《水泥工廠節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》發(fā)布實(shí)

施，并于2016年完成標(biāo)準(zhǔn)的修訂，這些標(biāo)準(zhǔn)的出臺，對規(guī)范新型干法水泥燒成系

統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)和評價(jià)起到了極大的促進(jìn)作用。GBT51316-2018《煙氣二氧化

碳捕集純化工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，此標(biāo)準(zhǔn)主要是使煙氣二氧化碳捕集純化工程技術(shù)先

進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、節(jié)能環(huán)保，適用于新建、擴(kuò)建或改建的煙氣二氧化碳

捕集純化工程設(shè)計(jì)。目前還沒有發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外關(guān)于水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化

技術(shù)綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范方面的標(biāo)準(zhǔn)，因此本標(biāo)準(zhǔn)是總結(jié)目前水泥窯全氧燃燒

耦合碳捕集純化技術(shù)相關(guān)要求在實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和國際市場通用相關(guān)要求總結(jié)而

出。

2.2.1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水泥工業(yè)領(lǐng)域中水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)的評價(jià)

和驗(yàn)證的原則、方法、流程、要求等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用采用全氧燃燒技術(shù)的水泥窯煙氣中二氧化碳捕集純化綠色低碳技

術(shù)的評價(jià)和驗(yàn)證。

2.2.2評價(jià)要求

評價(jià)技術(shù)應(yīng)符合法律、法規(guī)和政策。主要包括但不限于：

a)法律、法規(guī)、部門規(guī)章中的要求；

b)政府規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策中的要求；

c)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的要求；

d)國內(nèi)外先進(jìn)案例的低碳能力指標(biāo)；

e)相關(guān)研究報(bào)告、科技文獻(xiàn)等科學(xué)使用的技術(shù)資料中提出的指標(biāo)；

f)技術(shù)使用方等相關(guān)方的要求。

2.2.3評價(jià)流程

水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)評價(jià)流程見圖1。

技術(shù)評價(jià)/驗(yàn)證需求方

了解評價(jià)流程和方法

準(zhǔn)備評價(jià)材料

是

技術(shù)驗(yàn)證？技術(shù)驗(yàn)證機(jī)構(gòu)

否否

填報(bào)評價(jià)數(shù)據(jù)第三方技術(shù)驗(yàn)證

合格？評價(jià)資料初審技術(shù)驗(yàn)證結(jié)果

是

專家評估

出具評價(jià)報(bào)告

圖1水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)評價(jià)流程

2.2.4評價(jià)方法

基于上述評價(jià)流程，采用符合性評價(jià)與指標(biāo)加權(quán)綜合評分的方式，具體低碳

技術(shù)評價(jià)技術(shù)規(guī)范或評價(jià)要求的內(nèi)容框架見表1。

表1.水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)評價(jià)指標(biāo)

一級二級指標(biāo)指標(biāo)權(quán)重評分標(biāo)準(zhǔn)及參考分值

指標(biāo)（%）

≥90%70%~90%<70%

CO2捕集率15

81-10061-800-60

≥85%70%~85%<70%

預(yù)熱器出口煙氣10

干基CO2濃度81-10061-800-60

≥98%80%~98%<80%

技術(shù)性指

產(chǎn)品CO2濃度5

標(biāo)81-10061-800-60

20%＞指標(biāo)降低率指標(biāo)降低率

指標(biāo)降低率≥20%≥0<0

單位CO2捕集能耗15

100DQ/20%×1000

20%＞指標(biāo)降低率指標(biāo)降低率

指標(biāo)降低率≥20%≥0<0

吸附劑損耗量5100Dw/20%×1000

20%＞指標(biāo)降低率指標(biāo)降低率

指標(biāo)降低率≥20%≥0<0

固定投資成本9

100Di/20%×1000

20%＞指標(biāo)降低率指標(biāo)降低率

指標(biāo)降低率≥20%≥0<0

經(jīng)濟(jì)性指運(yùn)行成本15

標(biāo)100Dc/20%×1000

20%＞指標(biāo)增加率指標(biāo)增加率

CO2產(chǎn)品效益指標(biāo)增加率≥20%≥0<0

6

100Dp/20%×1000

＞74~61~3

成熟度指標(biāo)6

81-10061-800-60

國際領(lǐng)先國際先進(jìn)國內(nèi)領(lǐng)先國內(nèi)先進(jìn)

社會性指先進(jìn)性指標(biāo)7

標(biāo)91-10081-9061-800-60

數(shù)量≥55>數(shù)量≥33>數(shù)量≥0

國產(chǎn)化指標(biāo)7

81-10061-800-60

根據(jù)表1的各項(xiàng)指標(biāo)的賦分值，通過指標(biāo)加權(quán)綜合得到技術(shù)的綜合評分，然

后根據(jù)表2確定水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)評價(jià)等級。

表2水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)評價(jià)等級

分值低碳技術(shù)評價(jià)等級

90分及以上A+

80分—90分（不含90分）A

70分—80分（不含80分）B

60分—70分（不含70分）C

59分及以下D

3.與國際標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況

目前國內(nèi)尚無針對水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)綠色低碳技術(shù)評價(jià)的

評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)在參考相關(guān)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合《工業(yè)領(lǐng)域低碳評價(jià)通則》

等要求，制定本文件的評價(jià)方法。

4.與國內(nèi)有關(guān)現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

該標(biāo)準(zhǔn)符合國家有關(guān)法律、法規(guī)的要求，與現(xiàn)行國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。

5.重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無

6.專利情況說明

本標(biāo)準(zhǔn)未涉及專利。

7.標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施貫徹的建議

本標(biāo)準(zhǔn)建議作為推薦性團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。

標(biāo)準(zhǔn)編制組

2023年5月

《綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃

燒耦合碳捕集純化技術(shù)》

CSTM團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

編制說明

（征求意見稿）

《綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化

技術(shù)》標(biāo)準(zhǔn)編制組

二〇二三年五月

1.工作簡況

1.1任務(wù)來源

為響應(yīng)國家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，建立綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范體系，《綠色

低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)》（編號：CSTM-SQ-

2023-00774）由天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司發(fā)起并牽頭制定，中國材料與

試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會碳排放領(lǐng)域委員會（CSTM/FC95）歸口管理。

1.2項(xiàng)目的必要性和解決的主要問題

2020年9月22日，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會上向國際社會作出莊

嚴(yán)承諾:中國二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中

和。目前，中國水泥行業(yè)碳排放是制造業(yè)中主要的二氧化碳排放源。因此，實(shí)現(xiàn)

水泥行業(yè)低碳綠色發(fā)展對我國總體實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”預(yù)定目標(biāo)和“碳中和”愿景具

有決定性作用，水泥行業(yè)作為國家乃至全球碳排放的主要“貢獻(xiàn)者”，低碳發(fā)展

勢在必行。為全面提升建筑材料行業(yè)綠色低碳發(fā)展水平，加快推進(jìn)建筑材料行業(yè)

碳減排工作，促進(jìn)建筑材料行業(yè)提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，中國建筑材料聯(lián)合會于2021年1

月向全行業(yè)發(fā)出倡議，提出要切實(shí)推進(jìn)建筑材料行業(yè)碳減排工作，具體舉措中明

確指出要推廣碳捕集等碳匯技術(shù)，積極推進(jìn)碳中和。

根據(jù)國際能源署IEA于2018年發(fā)布的《2050水泥工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型技術(shù)路線圖》預(yù)

測，在“提高能源效率、替代原燃料、低碳水泥、CCUS”等減排措施中CCUS不僅

減排潛力最大（約可減排48%CO2），而且是實(shí)現(xiàn)碳中和的必要條件。水泥工業(yè)碳捕

集主要有三種方式：燃燒前捕集、富氧燃燒和燃燒后捕集。燃燒前捕集并不適用

于水泥等典型建材工業(yè)，因?yàn)槠涔に囘^程中碳酸鹽分解是其CO2排放的主要來源；

燃燒后捕集不僅能源消耗大、運(yùn)行成本高，而且CO2處理規(guī)模小，與水泥等典型建

材工業(yè)大風(fēng)量的工況不適應(yīng)；全氧燃燒不僅可顯著提升煙氣中CO2濃度，而且還可

減少煙氣中N2等組分導(dǎo)致的熱量損失。因此，水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化是

典型建材工業(yè)CO2捕集最經(jīng)濟(jì)有效的方法，是降低碳排放、實(shí)現(xiàn)碳中和的重要技術(shù)

手段。

在技術(shù)評價(jià)方面，美國能源部建有國家碳捕集中心（NationalCarbon

CaptureCenter），主要進(jìn)行燃燒后碳捕集、天然氣碳捕集等過程的評價(jià)，提供

商業(yè)操作條件下中試，同時(shí)生成可評估效率，環(huán)境性能和經(jīng)濟(jì)可行性的數(shù)據(jù)；挪

威建有蒙斯塔德技術(shù)中心（TechnologycentreofMongstad），主要進(jìn)行燃

燒后捕集的工業(yè)規(guī)模測試評價(jià)。中國也十分重視碳捕集利用技術(shù)的開發(fā)，陜西西

安建有“二氧化碳捕集與封存技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心”，主要進(jìn)行碳捕

集利用與封存（CCUS）技術(shù)、監(jiān)管、金融和其他制度方面的調(diào)研，以促進(jìn)CCUS

的推廣，在學(xué)術(shù)界與項(xiàng)目開發(fā)者、地方政府及設(shè)備制造商間構(gòu)建聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，從而

發(fā)揮協(xié)同作用，推動工業(yè)化，為地方與中央政府提供戰(zhàn)略與政策方面的建議；總

之，現(xiàn)有的碳捕集與利用評價(jià)平臺多為針對某單一技術(shù)的試驗(yàn)平臺，而對于水泥

窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技術(shù)的評價(jià)還未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或者方法，因此為了

發(fā)展水泥窯全氧燃燒及碳捕集技術(shù)，加快其應(yīng)用，制定碳捕集綠色低碳技術(shù)評價(jià)

和驗(yàn)證方法、標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。

1.3主要工作過程

2022年10月12日，《綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集

純化技術(shù)》在天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司內(nèi)部正式立項(xiàng)，成立內(nèi)部起草小

組。

2022年11月-12月，起草小組進(jìn)行國內(nèi)外相關(guān)資料的收集、檢索、調(diào)研工

作，搜集與整理國內(nèi)外最近新發(fā)展動態(tài)，總結(jié)目前評價(jià)相關(guān)方法。

2023年1月11日，完成《綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃燒耦合碳捕

集純化技術(shù)》草案，并正式提交至CSTM。

2023年2月10日，在CSTM協(xié)同系統(tǒng)內(nèi)正式發(fā)起立項(xiàng)論證。

2023年4月-6月，在編制工作組內(nèi)開展多輪內(nèi)部討論會，在起草小組充分

收集、認(rèn)真研究國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及資料的基礎(chǔ)上，對水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集

純化技術(shù)評價(jià)方法進(jìn)行整理，初步擬定標(biāo)準(zhǔn)初稿。

2023年5月4日，《綠色低碳技術(shù)評價(jià)規(guī)范水泥窯全氧燃燒耦合碳捕集純化技

術(shù)》CSTM標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)公告公示。