2026水泥行业碳计量技术规范 碳排放量测量不确定度评定

JJF（鄂）××-2023JJF（鄂）××-2023水泥行业碳计量技术规范碳排放量测量不确定度评定1范围本规范规定了水泥行业碳排放量测量不确定度分析和评定技术要求，适用于以熟料生产为主营业务的通用水泥熟料生产企业，其他品种水泥熟料生产企业可参考执行。2引用文件本规范引用下列文件：JJF1356重点用能单位能源计量审查规范JJF2309重点排放单位碳计量审查规范GB/T10184电站锅炉性能试验规程GB/T21372硅酸盐水泥熟料GB/T27418测量不确定度评定和表示GB/T32151.8碳排放核算与报告要求第8部分：水泥生产企业JJF（建材）216建材行业二氧化碳在线监测系统校准规范HJ75固定污染源烟气（SO2、NOX、颗粒物）排放连续监测技术规范企业温室气体排放核算与报告指南水泥行业凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语3.1化石燃料燃烧排放fossilfuelcombustionemission化石燃料在氧化燃烧过程中产生的碳排放。[GB/T32151.8-2023，术语和定义3.11]3.2低位发热量netcalorificvalue燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量，也称低位热值。[企业温室气体排放核算与报告指南水泥行业，术语和定义3.8]3.3碳氧化率carbonoxidationrate燃料中的碳在燃烧过程中被完全氧化的百分比。[GB/T32151.8-2023，术语和定义3.10]3.4过程排放processemission在生产过程中由于碳酸盐原料分解产生的碳排放。[GB/T32151.8-2023，术语和定义3.5]

3.5烟气直测法directgasmeasurementmethod通过连续监测系统（CEMS），实时监测烟道中气体的流速（流量）和浓度等参数，以测得的浓度和流量值来确定碳排放量。[改写JJF2309，术语和定义3.14]3.6标准计算法standardcalculationmethod采用排放因子或质量平衡法，基于化石燃料消耗量、化石燃料低位发热量、熟料产量、替代原料消耗量、熟料中氧化钙和氧化镁含量、非碳酸盐替代原料中氧化钙和氧化镁含量等数据，计算碳排放量。[改写JJF2309，术语和定义3.15]3.7测量不确定度measurementuncertainty;uncertaintyofmeasurement简称不确定度uncertainty利用可获得的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。[JJF1059.1，术语和定义3.1]4不确定度评定技术要求4.1不确定度的来源（1）烟气直测法的测点为烟囱，不确定度来源包括二氧化碳（CO2）浓度、烟气流量、烟气温度、烟气湿度及烟气压力等测量过程。（2）标准计算法的核算边界为熟料生产排放源（不含电力排放），不确定度来源包括：化石燃料消耗量、熟料产量、替代原料消耗量、化石燃料低位发热量、熟料中氧化钙和氧化镁含量、替代原料中氧化钙和氧化镁含量等测量过程；化石燃料低位热值含碳量、化石燃料碳氧化率等取值。（3）各参数可分别进行不确定度的A类评定和B类评定。4.2计量器具管理要求水泥熟料生产企业需按照JJF1356和JJF2309的要求建立计量器具周期检定（校准）管理制度，实行定期检定（校准），定期更新检定（校准）值，以确保计量数据的准确性和可靠性。4.3不确定度的A类评定重复性测量条件下测得的量值用统计分析的方法进行的测量不确定度分量评定为A类不确定度评定，可用标准偏差表征。单次测量值x的标准偏差按照公式（1）计算：sx=i=1nxi式中：n──重复测量次数；xix──算术平均值。算术平均值x的标准偏差s(x)按照公式（2）计算：sx=sxn其中，算术平均值x的标准不确定度uA(x)为：4.4不确定度的B类评定测量不确定度的B类评定，是用不同于测量不确定度A类评定的方法对测量不确定度分量进行的评定。可按公式（3）计算：uB=ak式中：a──被测量的可能值区间的半宽度。a可根据测量仪器说明书、检定校准证书、计量技术规范等技术资料给出的准确度等级、最大允许误差、扩展不确定度等确定；包含因子k的确定依据JJF1059.1。a)最大允许误差最大允许误差△是指对于给定的测量仪器，规程、规范等所允许的最大允许误差值，有时也称为允许误差限。经检定校准合格的仪器设备在使用时，示值的误差不超过这一“误差限”。如仪器的最大允许误差为±△，并按照均匀分布估计，则a=△，k=3，B类不确定度按照公式（4）计算：uB=∆3b)扩展不确定度如扩展不确定度为U，包含因子为k，则B类不确定度按照公式（5）计算：uB=Uk·······························································(5)c)仪器采用比对方式进行溯源当无法检定校准时，用比对的方式，测量不确定度由比对仪器的不确定度和参比仪器的不确定度合成。5烟气直测法碳排放量不确定度评定技术要求5.1水泥行业烟气直测法碳排放量计算水泥行业烟气直测法单位小时碳排放量按照公式（6）计算：Gc=CS式中：GcCs──CO2Qs──实际工况下湿烟气流量，m3tsBa──大气压力，Pa；PsXsw5.2二氧化碳浓度的标准不确定度（1）二氧化碳浓度的A类不确定度u11按照公式（1）、（2）计算。（2）二氧化碳浓度的B类不确定度u12按照4.4要求取值。（3）二氧化碳浓度的标准不确定度u1按照公式（7）计算：u1=uCs5.3实测烟气流量的标准不确定度（1）烟气流量的A类不确定度u21按照公式（1）、（2）计算。（2）烟气流量的B类不确定度u22按照4.4要求取值。（3）烟气流量的标准不确定度u2按照公式（8）计算：u2=uQs5.4烟气温度的标准不确定度（1）烟气温度的A类不确定度u31按照公式（1）、（2）计算。（2）烟气温度的B类不确定度u32按照4.4要求取值。（3）烟气温度的标准不确定度u3按照公式（9）计算：u3=uts=5.5烟气压力的标准不确定度（1）烟气压力的A类不确定度u41按照公式（1）、（2）计算。（2）烟气压力的B类不确定度u42按照4.4要求取值。（3）烟气压力的标准不确定度u4按照公式（10）计算：u4=uPs=5.6烟气湿度的标准不确定度（1）烟气含湿量的A类不确定度u51按照公式（1）、（2）计算。（2）烟气含湿量的B类不确定度u52按照4.4要求取值。（3）烟气含湿量的标准不确定度u5按照公式（11）计算：u5=uXsw=5.7水泥行业烟气直测法碳排放量的合成标准不确定度（1）各参数的灵敏系数按照公式（12）—（16）计算：C1=∂GCC2=∂GCC3=∂GCC4=∂GC5=∂GC（2）烟气直测法碳排放量的各项参数不确定度分量之间相互独立，故水泥行业烟气直测法碳排放量的合成标准不确定度按照公式（17）计算：u=C12u15.8水泥行业烟气直测法碳排放量的相对合成标准不确定度和相对扩展不确定度相对标准不确定度按公式（18）计算：urGc=uk取2，相对扩展不确定度按公式（19）计算：Ur=2urGc，k6标准计算法碳排放量不确定度评定技术要求6.1水泥行业标准计算法碳排放量计算水泥行业标准计算法碳排放量包括化石燃料燃烧碳排放量和碳酸盐分解的过程碳排放，其可按公式（20）计算：Ec=i=1nFCi×NCVi式中：FCi──统计期内，熟料生产消耗第iNCVi──统计期内，第iCCi──第iOFi──第iQ──熟料产量，t；FR1FR2Q1i──第FR1i──第iFR2i──第i6.2水泥行业标准计算法碳排放量测量不确定度评定模型Ec由化石燃料消耗量FCi、化石燃料低位发热量NCVi、化石燃料低位热值含碳量CCi、化石燃料碳氧化率OFi、熟料产量Q、熟料中氧化钙含量FR1、熟料中氧化镁含量FR2、非碳酸盐替代原料消耗量Q1i、非碳酸盐替代原料中氧化钙含量[i=1各参数的灵敏系数按照公式（22）—（31）计算：CFCi=∂ECNCVi=∂ECCCi=∂ECOFi=∂ECQ=∂EcCFR1=∂ECFR2=∂ECQ1i=∂EcCFR1i=∂ECFR2i=∂E6.3标准计算法不确定度的A类评定以上参数测量如涉及到重复性测量，对参数使用的计量仪器采用公式（1）、（2）进行计算A类不确定度uA6.4标准计算法不确定度的B类评定B类不确定度采用对应的测量仪器的检定结果，其中化石燃料的低位发热量的测定采用的是氧弹量热仪，熟料中氧化钙、氧化镁含量，替代原料中氧化钙、氧化镁含量的测定采用的是荧光分析仪。如检定结果中最大允许误差为Δ，则采用公式（4）计算B类不确定度6.5标准计算法合成标准不确定度的确定化石燃料消耗量、化石燃料低位发热量、化石燃料低位热值含碳量、化石燃料碳氧化率、熟料产量、熟料中氧化钙含量、熟料中氧化镁含量、非碳酸盐替代原料消耗量、非碳酸盐替代原料中氧化钙含量、非碳酸盐替代原料中氧化镁含量的合成标准不确定度为公式（32）—（41）：uFCi=uAuNCVi=uAuCCi=uuOFi=uAuQ=uAQ2uFR1=uAuFR2=uAuQ1i=uAQuFR1i=uAuFR2i=uA6.6标准计算法扩展不确定度的确定扩展不确定度由合成标准不确定度u(EC)乘以包含因子kU(EC)=2u(EC附录A碳排放量测量不确定度评定示例A1烟气直测法的不确定度评定A1.1测量方法及测量模型按照本规范的第5章方法进行评定，测量模型公式见公式（7）—（19）。A1.2A类不确定度的评定以该工厂直测法比对监测报告为例进行直测法的不确定度数据示例。根据规范中的公式（1）、（2）计算烟气二氧化碳浓度Cs、烟气流量Qs、烟气温度ts、烟气湿度X以比对报告中烟气二氧化碳浓度计算A类不确定度为例，CEMS测定结果如下表1所示：表1二氧化碳浓度CEMS测定值次数123456789实测值%20.4320.2120.3920.5920.0320.1819.9320.5720.7根据规范中公式（1）计算烟气二氧化碳浓度的标准偏差为：s烟气二氧化碳浓度的算数平均值的标准不确定度为：uA(Cs烟气二氧化碳浓度的A类相对不确定度为：u烟气二氧化碳浓度及其他各参数参照同等方法计算其A类不确定度，结果如下表2：表2各参数A类不确定一览表测量物理量及单位单位重复性测量平均值A类标准不确定度A类相对不确定度(%)烟气二氧化碳浓度%20.340.090.43烟气流量m3/h2980785.7610047.240.34烟气含湿量%11.930.242.01烟气温度℃55.830.260.46碳排放量瞬时质量流量t/h869.22--A1.3B类不确定度的评定根据规范公式（4）—（5）计算烟气二氧化碳浓度、烟气流量、烟气温度、烟气湿度的B类不确定度。该工厂在线监测设备厂家未提供相应的校准仪器相对扩展不确定度值，此示例中的参数采用公式（4）进行计算，其中二氧化碳浓度、烟气流量、烟气温度的最大允许误差来源于JJF（建材）216表1，烟气湿度的最大允许误差来源于JJF2309表A.2。以烟气二氧化碳浓度计算B类不确定度为例，依据JJF（建材）216表1中二氧化碳浓度的最大相对允许误差为±5%，B类相对不确定度为：u二氧化碳浓度的B类标准不确定度为：u其他各参数参照同等方法计算其B类不确定度，结果如下表3:表3各参数B类不确定度一览表测量物理量及单位最大允许误差（相对）B类标准不确定度B类相对不确定度(%)烟气分析仪CEMS5%0.592.89流量计6%103257.453.46湿度计15%1.038.66温度计3℃1.733.10A1.4合成标准不确定度的评定根据规范中公式（7）—（11）计算烟气二氧化碳浓度、烟气流量、烟气温度、烟气湿度的标准不确定度。以烟气二氧化碳浓度标准不确定度计算为例，其标准不确定度为：u其他各参数参照同等方法计算其标准不确定度，结果如下表4：表4各参数标准不确定一览表各物理量名称单位标准不确定度烟气二氧化碳浓度%0.59烟气流量m3/h103745.11烟气含湿量%1.06烟气温度℃1.75根据公式（12）—（16）计算烟气二氧化碳浓度、烟气流量、烟气温度、烟气湿度的灵敏系数。以烟气二氧化碳浓度计算灵敏度系数为例：C=其他各参数参照同等方法计算其灵敏度系数，得各参数的灵敏系数分别为：CCs=42.76、CQ根据公式（17）计算碳排放量合成标准不确定度：u=41.13t/hA1.5相对扩展不确定度的评定相对标准不确定度由公式（18）计算：ur取包含因子k=2，碳排放测量相对扩展不确定度为：UrGC=A2标准计算法的不确定度评定A2.1测量方法及模型按照本规范的第6章方法进行评定，测量模型公式见公式（21）—（42）。A2.2标准不确定度的评定以某工厂2024年碳核查数据、实际生产数据及计量器具参数、检验校准结果为依据，根据公式（32）—（41）计算化石燃料消耗量FCi、化石燃料低位发热量NCVi、化石燃料低位热值含碳量CCi、化石燃料碳氧化率OFi、熟料产量Q、熟料中氧化钙含量FR1、熟料中氧化镁含量FR2、非碳酸盐替代原料消耗量1）化石燃料的消耗量不确定度评定依据，化石燃料消耗量根据地磅、皮带秤、液体流量计、气体流量计等计量器具获得，示例工厂燃料主要使用的是烟煤，少量柴油暂不考虑（<0.1%），烟煤消耗量采用每批次进厂烟煤计量数据得到。2024年烟煤的运输方式有船运和汽车运输两种。船煤运输到厂内的计量器具为一台阵列式皮称，根据其最大允差和烟煤消耗量可知阵列式皮带称标准不确定度为255.85t；汽车运输煤使用的是工厂一台汽车衡进行重量称量，根据汽车衡2024年的检定报告中最大允差和烟煤消耗量可知汽车衡的标准不确定度值为53.3t。化石燃料消耗量根据两台计量器具计量加和得到，计量烟煤消耗量的两台设备不确定度灵敏度系数都为1，得到化石燃料消耗量合成标准不确定度为261.35t。2）低位发热量的不确定度评定化石燃料的低位发热量采用氧弹仪进行测量，依据工厂2024年标准样校准记录，可得A类标准不确定度为0.058GJ/t。依据JJG672中表1可知热值的示值误差为90J/g，则B类标准不确定度为0.052GJ/t，合成标准不确定度为0.078GJ/t，相对合成标准不确定度为0.35%。3）化石燃料低位热值含碳量的不确定评定水泥行业目前化石燃料低位热值含碳量一般采用默认值进行核算，采用专家意见估算默认值不确定度取默认值的5%，包含保守性考量，默认值带来的不确定度分量为0.0013tC/GJ。4）化石燃料碳氧化率的不确定度评定在水泥行业，目前化石燃料碳氧化率一般采用的是默认值进行核算，此处默认值的不确定度依据相关权威专家给出的建议值即1%作为其标准不确定度值。5）熟料产量的不确定度评定依据，熟料产量需根据熟料产量根据熟料消耗量和库存变化确定，熟料消耗量+出厂熟料数量+期末库存-期初库存”，因此，熟料产量的不确定度评定依据以上数据获取的计量器具得到。根据工厂2024年实际生产情况可知，依据熟料消耗量计量设备的最大允许误差和熟料消耗量可知熟料消耗量标准不确定度为3814.99t；根据出厂熟料涉及到的计量设备最大允许误差值和出厂熟料量可得出厂熟料标准不确定度为1837.37t。根据熟料消耗量标准不确定度和熟料出厂量标准不确定度合成得到2024年熟料产量合成标准不确定度为4234.4t。6）熟料中CaO、MgO含量的不确定度评定熟料中CaO、MgO含量的测定是通过荧光分析仪得到，通过工厂2024年荧光分析仪校准记录（化学分析与荧光分析比对法），得到荧光测量CaO的A类不确定度为0.522%、荧光测量MgO的A类不确定度为0.168%；根据GB/T176中表4可知CaO的重复性限为0.25%、MgO的重复性限为0.2%，计算可得荧光分析仪CaO的B类