JJF(鲁) 212-2025 铝冶炼企业气体燃烧碳排放因子测定计量技术规范

　　山东省地方计量技术规范

　　JJF(鲁)212—2025

　　铝冶炼企业气体燃烧碳排放因子测定

　　计量技术规范

　　Technical specification for measurement ofcarbon emission factors from gas

　　combustion in aluminum smelting enterprises

　　2025-12-18发布 2026-01-01实施

　　山东省市场监督管理局发布

　　归口 单 位：山东省碳达峰碳中和计量技术委员会

　　主要起草单位：山东省计量科学研究院

　　山东省计量检测中心

　　参加起草单位：聊城市天地环保科技有限公司

　　信发集团有限公司

　　本规范委托山东省碳达峰碳中和计量技术委员会负责解释

　　本规范主要起草人：

　　付志博(山东省计量科学研究院)陈宝利(山东省计量检测中心)

　　赵 娜(山东省计量检测中心)

　　参加起草人：

　　许瑞祥(山东省计量科学研究院)

　　吴文虎(聊城市天地环保科技有限公司)王 娜(山东省计量检测中心)

　　苏建辉(信发集团有限公司)

　　目录

　　引言 (I)

　　1范围 (1)

　　2引用文件 (1)

　　3 术语和计量单位 (2)

　　3.1术语 (2)

　　3.2 计量单位 (2)

　　4 计量条件 (2)

　　4.1气体燃料 (2)

　　4.2参比条件 (2)

　　4.3 计量器具配备 (3)

　　4.4 计量器具管理 (3)

　　5计量方法 (3)

　　5.1概述 (3)

　　5.2 气体燃料含碳量 (4)

　　5.3 气体燃料低位发热量 (5)

　　6 计量结果的表达 (6)

　　附录A 常用气体燃料相关参数缺省值 (7)

　　附录B 气体燃料中常见组分的摩尔质量及物性参数 (8)

　　附录C 气体燃料排放因子测量不确定度评定 (9)

　　引言

　　本规范参考了JJF(鲁)143-2022《企业碳排放计量器具配备及管理技术规范》、GB/T 32150-2015《工业企业温室气体排放核算和报告通则》、GB/T 32151.4-2015《温室气体排放核算与报告要求第4 部分：铝冶炼企业》、《中国电解铝生产企业温室气体排放核算方法与报告指南附件5 铝冶炼企业》以及2024 年发布的《企业温室气体排放核算与报告指南铝冶炼行业(CETS-AG-04.01-V01-2024)》的部分内容。

　　本规范为首次发布。

　　铝冶炼企业气体燃烧碳排放因子测定计量技术规范

　　1范围

　　本规范规定了铝冶炼企业气体燃烧碳排放因子的术语和计量单位、计量特性、计量条件、计量方法和计量结果等内容。

　　本规范适用于铝冶炼企业以气体燃料作为能源的各生产工艺。

　　2引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　JJG 700气相色谱仪

　　JJG1055 在线气相色谱仪

　　JJF1059.1-2012 测量不确定度评定与表示

　　GB17820天然气

　　GB/T 8984-2008 气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定气相色谱法GB/T11062-2020 天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法

　　GB/T12208-2006 城市燃气热值和相对密度测定方法

　　GB/T12208-2008 人工煤气组分与杂质含量测定方法

　　GB/T13609 天然气取样导则

　　GB/T13610-2020 天然气的组成分析气相色谱法

　　GB/T13612-2006 人工煤气

　　GB/T17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则

　　GB/T18603-2023 天然气计量系统技术要求

　　GB/T 25476-2010 可调谐激光气体分析仪

　　GB/T 28901-2012 焦炉煤气组分气相色谱分析方法

　　GB/T 32150-2015 工业企业温室气体排放核算和报告通则

　　GB/T 32151.4-2015 温室气体排放核算与报告要求第4 部分：铝冶炼企业

　　GB/T 35211 天然气发热量的测量连续燃烧法

　　GB/T 22723 天然气能量的测定

　　铝业温室气体议定书：铝业温室气体排放监测与报告

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是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术语和计量单位

　　3.1术语

　　下列名词术语均适用于本规范。

　　3.1.1 铝冶炼企业aluminum smelting production enterprise以铝冶炼生产为主营业务的独立核算单位。

　　3.1.2 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：本规范中温室气体主要为二氧化碳。

　　3.1.3 燃料燃烧排放fuel combustion emission

　　燃料在氧化燃烧过程中产生的温室气体排放。

　　3.1.4 碳氧化率carbon oxidation rate

　　燃料中的碳在燃烧过程中被完全氧化的百分比。

　　3.1.5 排放因子emission factor

　　表征单位生产或消费活动量的温室气体排放的系数。

　　3.2 计量单位

　　3.2.1 气体摩尔质量

　　千克每千摩尔，kg/kmol。

　　3.2.2发热量

　　兆焦每立方米，MJ/m3;兆焦每千克，MJ/kg。

　　4计量条件

　　4.1 气体燃料

　　本规范中气体燃料主要为天然气与煤气。天然气气体质量应符合GB17820的要求;进入天然气长输管道的气体质量，还应符合GB/T37124的要求。煤气气体质量应符合GB/T13612-2006的要求。

　　4.2参比条件

　　本规范采用的计量参比条件为：20℃,101.325 kPa，干基也可采用规定的其他温度和压力作为计量参比条件。

　　4.3 计量器具配备

　　铝冶炼企业气体燃料计量系统的相应计量器具应符合GB/T17167、GB/T18603的规定，并符合相应计量检定规程或校准规范的技术要求，具有有效的检定或校准证书。

　　4.4 计量器具管理

　　铝冶炼企业应建立气体燃料计量器具档案，内容包括：

　　(1)计量器具使用说明书;

　　(2)计量器具出厂合格证;

　　(3)计量器具最近两个连续周期的检定(测试、校准)证书;

　　(4)计量器具维修记录;

　　(5)计量器具其他相关信息。

　　计量器具应实行定期检定(校准)。凡经检定(校准)不符合要求的或超过检定周期的计量器具一律不准使用。属强制检定的计量器具，其检定周期、检定方式应遵守有关计量技术法规的规定。

　　凡属自行校准且自行确定校准间隔的，应有现行有效的受控文件(即自校计量器具的管理程序)作为依据。

　　在用的碳排放计量器具宜在明显位置粘贴与碳排放计量器具一览表对应的状态标识，以备查验和管理。

　　5计量方法

　　5.1概述

　　铝冶炼企业气体燃料燃烧碳排放因子，是指核算阳极炭块焙烧、氧化铝焙烧等环节天然气、煤气作为燃料燃烧产生的二氧化碳排放所使用的排放因子，其值与天然气、煤气的含碳量、发热量等参数有关。

　　气体燃料燃烧碳排放计算公式如(1)所示：

　　E燃烧= ADi×EFi(1)

　　式中：

　　E燃烧— 核算和报告年度内气体燃料燃烧产生的二氧化碳排放量，tCO2;

　　ADi — 核算和报告年度内第i 种气体燃料的活动水平，GJ;

　　EFi — 第i 种气体燃料的二氧化碳排放因子，tCO2/GJ。

　　排放因子计算公式如(2)所示：

　　EFi= CCi ×OFi ×44/12 (2)

　　式中：

　　EFi — 第i 种气体燃料的二氧化碳排放因子，tCO2/GJ;

　　CCi — 第i 种燃料的单位热值含碳量，tC/GJ;

　　OFi— 第i 种化石燃料的碳氧化率，以%表示。

　　注：OFi 可采用附录1 所提供的推荐值。

　　单位热值含碳量计算如(3)所示：

　　CCi(3)

　　式中：

　　CCi — 第i 种燃料的单位热值含碳量，tC/GJ;

　　Ci — 第i 种气体燃料的单位含碳量，tC/万Nm3;

　　NCVi — 核算和报告年度内第i 种燃料的平均低位发热量，GJ/万Nm3。

　　5.2 气体燃料含碳量

　　气体燃料含碳量的测量应遵循GB/T13610和GB/T 8984等相关标准，根据每种气体组分的含量及该组分化学分子式中碳原子的数目计算含碳量。

　　5.2.1 气体燃料组分测量

　　气体燃料组分测量一般分为在线测量与离线测量两种方式。

　　(1)计量器具

　　1)在线气相色谱仪应符合JJG1055的要求，离线气相色谱仪应符合JJG700的要求，光谱分析仪应符合GB/T 25476的要求。

　　2)色谱仪周期检定校准及日常使用应使用有证气体标准物质，且气体标准物质应在证书规定的有效期内。

　　(2)测量方法

　　1)取样

　　气体燃料取样位置、取样探头、取样管线、取样容器、样品处理和取样数量等参照

　　GB/T13609、GB/T 28901的规定。

　　2)组分分析

　　气体燃料中摩尔分数高于0.005%的组分均应进行测量分析。所有组分含量原始测量的结果总和应在(99.0% ~101.0%)范围内。对每个组分含量的原始测量结果进行归一化分析，得到每个组分的摩尔分数。

　　5.2.2 含碳量计算

　　气体燃料的体积含碳量按照下式计算：

　　Vo(5)

　　式中：

　　CL — 参比条件下气体燃料体积含碳量，kgC/m3;

　　xi — 气体燃料中组分i的摩尔分数;Ni — 气体燃料中组分i的碳原子数;

　　Vo— 参比条件下气体摩尔体积，m3/kmol;

　　R —阿伏伽德罗常数;

　　To— 参比条件下的绝对温度，K;

　　po— 参比条件下的压力，Pa。

　　5.3 气体燃料低位发热量

　　5.3.1 直接测量

　　参考GB/T 35211 规定的方法，使用连续燃烧式热量计等设备测量气体燃料的质量发热量。

　　5.3.2间接测量

　　气体燃料发热量间接测量方法通过测量气体燃料个组分含量，结合各组分对应纯气体的发热量，将各项加和，计算得到气体燃料的体积发热量或质量发热量。

　　5.3.2.1 低位发热量计算

　　(1)体积发热量

　　计算公式如下所示：

　　式中：

　　HS(V)— 标准状态条件下气体燃料体积发热量，MJ/m3 或kW·h/m3;

　　xj— 气体燃料中组分j的摩尔分数;

　　Hj(V)— kW h/m3(标准状态)。条件下气体燃料中组分j 纯气体的体积发热量，MJ/m3 或

　　(2)质量发热量

　　计算公式如下所示：

　　H(7)

　　式中：

　　HS(m)— 标准状态条件下气体燃料质量发热量，MJ/kg 或kW·h/kg;

　　HS(M)— 标准状态条件下气体燃料摩尔发热量;MJ/kmol 或kW·h/kmol;

　　M — 气体燃料的摩尔质量，kg/kmol;

　　xj— 气体燃料中组分j 的摩尔分数;

　　Mj— 气体燃料中组分j 的摩尔质量，kg/kmol。

　　6计量结果的表达

　　铝冶炼企业气体燃料燃烧碳排放因子计量结果为碳排放因子及其相对扩展不确定度参考JJF1059.1 进行评定，计算方式见附录C。

　　附录A

　　常用气体燃料相关参数缺省值

　　表A.1 常用气体燃料相关参数缺省值

　　能源名称 计量单位 低位发热量(GJ/104Nm3) 单位热值含碳量

　　(tC/GJ) 碳氧化率(%) 天然气 104Nm3 389.310a 0.01532b

　　99b 焦炉煤气 104Nm3 173.540d 0.01210c 高炉煤气 104Nm3 33.000d 0.07080c 转炉煤气 104Nm3 84.000d 0.04960c 其它煤气 104Nm3 52.270a 0.01220c 注：a 数据取值来源为《中国能源统计年鉴2022》(统计年鉴有更新时，使用其最新数值)。

　　b 数据取值来源为《省级温室气体清单编制指南(试行)》。

　　c 数据取值来源为《2006 年IPCC国家温室气体清单指南》。

　　d 数据取值来源为《中国温室气体清单研究》中的有色金属工业数据。

　　e 数据取值来源为GB/T 2589《综合能耗计算通则》。

　　附录B

　　气体燃料中常见组分的摩尔质量及物性参数

　　参比条件(20℃,101.325 kPa)下气体燃料中常见组分的摩尔质量及物性参数见表

　　B.1。

　　表B.1 参比条件(20℃,101.325 kPa)下气体燃料中常见组分的摩尔质量及物性参数

　　序号

　　组分 摩尔质量Mj

　　kg/kmol 理想体积发热量

　　Hj(V)

　　MJ/m3 理想摩尔发热量HS(M)

　　MJ/kmol 理想质量发热量HS(m)

　　MJ/kg 1 H2 1.01 10.05 241.76 240.30 2 CH4 16.04 37.04 891.09 55.54 3 C2H6 30.07 64.91 1561.41 51.93 4 C3H8 44.10 92.29 2220.13 50.35 5 n-C4H10 58.12 119.66 2878.57 49.53 6 i-C4H10 58.12 119.28 2869.38 49.37 7 n-C5H12 72.15 147.04 3537.17 49.03 8 i-C5H12 72.15 146.76 3530.24 48.93 9 Neo-C5H12 72.15 146.16 3516.01 48.73 10 C6H14 86.18 174.46 4196.58 48.70 11 N2 28.01 0.00 0.00 0.00 12 He2 4.00 0.00 0.00 0.00 13 CO2 44.01 0.00 0.00 0.00 14 CO 28.01 12.64 304.06 10.85 15 Ar 2.02 11.89 285.99 141.87 16 H2S 34.08 23.37 562.19 16.50 17 H2O 18.02 1.84 44.22 2.450

　　附录C

　　气体燃料排放因子测量不确定度评定

　　C.1 气体燃料各组分含量的不确定度

　　气体燃料各组分含量由气相色谱分析仪测量得到，不确定度由色谱分析仪测量结果的重复性和标准物质各组分含量的不确定度两部分组成。

　　C.1.1 测量结果的重复性

　　气体燃料含量测量结果的重复性基于气相色谱计量检定规程相关规定，其相对标准偏差不超过2%，考虑其为均匀分布，则：

　　式中：

　　xj— 气体燃料中组分j的摩尔分数，以%表示。

　　C.1.2 标准物质各组分含量的不确定度

　　根据标物证书，甲烷为平衡气;天然气的乙烷、丙烷和二氧化碳含量的相对标准不确定度ur, 2(xj)为0.25%;其他组分含量的ur,2(xj)为0.5%。

　　气体标准物质中甲烷含量x1 由气体总含量(100%)扣除全部少量组分含量后得到，如式：

　　对气体标准物质中甲烷含量的标准不确定度u2(x1)进行评定。根据不确定度传播定律，u2(x1)可由各少量组分含量的标准不确定度u2(xj)分量合成得到，即：

　　式中：

　　u2(x1)— 甲烷组分含量的标准不确定度，以%表示;

　　u2(xj) — 天然气中除甲烷外第j 组分含量的标准不确定度，以%表示。

　　基于标准物质中甲烷含量的标准不确定度及甲烷含量可计算得到其相对标准不确定

　　度，即ur,2(x1)=0.013%。基于每种组分含量的各相对标准不确定度可计算得到该组分含量的相对合成标准不确定度ur(xj)。

　　C.2 气体燃料体积发热量的不确定度

　　以体积发热量计算公式为模型，评定体积发热量的不确定度u(HS(V))。假定各输入量

　　的不确定度间不想关，根据不确定度传播率，合成得到u(HS(V))。

　　式中：

　　u(HS(V)) — 气体燃料体积发热量的标准不确定度，MJ/m3或kW·h/m3;

　　u(H1V ) ~u(Hj(V)) — 气体燃料各组分的标准不确定度，MJ/m3 或kW·h/m3;

　　u(x1) ~u(xj) — 气体燃料组分含量的标准不确定度，以%表示。

　　灵敏度系数为

　　将上述灵敏度系数代入公式，得到发热量不确定度的计算式如下：

　　C.3 气体燃料质量发热量的不确定度

　　气体燃料的质量发热量的计算公式作为相对标准不确定度评定的测量模型，气体质量发热量相对标准不确定度评定为：

　　式中：

　　u(HS(m))

　　ur,db(HS(m))

　　ur,m(HS(m))

　　ur(HS(M))

　　ur(M)其中：

　　式中：

　　u(HS(M))

　　u(M)

　　— 气体质量发热量的相对标准不确定度，以%表示;

　　基础数据的相对标准不确定度，以%表示，基于GB/T11062 取

　　0.025%;

　　物性参数计算方法的相对标准不确定度，以%表示，基于GB/T11062

　　—

　　取0.0075%;

　　— 理想摩尔发热量的相对标准不确定度，以%表示;

　　— 混合物摩尔质量的相对标准不确定度，以%表示。

　　ur(HS(M))= u(HS(M))/HS(M)

　　ur(M)= u(M)/M

　　— 理想摩尔发热量的标准不确定度，以%表示;

　　— 混合物摩尔质量的标准不确定度，以%表示。