《绿色低碳技术评价规范 水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术 》编制说明

1.工作简况

1.1任务来源

为响应国家碳达峰、碳中和目标，建立绿色低碳技术评价规范体系，《绿色

低碳技术评价规范水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术》（编号：CSTM-SQ-

2023-00774）由天津水泥工业设计研究院有限公司发起并牵头制定，中国材料与

试验团体标准委员会碳排放领域委员会（CSTM/FC95）归口管理。

1.2项目的必要性和解决的主要问题

2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会上向国际社会作出庄

严承诺:中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中

和。目前，中国水泥行业碳排放是制造业中主要的二氧化碳排放源。因此，实现

水泥行业低碳绿色发展对我国总体实现“碳达峰”预定目标和“碳中和”愿景具

有决定性作用，水泥行业作为国家乃至全球碳排放的主要“贡献者”，低碳发展

势在必行。为全面提升建筑材料行业绿色低碳发展水平，加快推进建筑材料行业

碳减排工作，促进建筑材料行业提前实现碳达峰，中国建筑材料联合会于2021年1

月向全行业发出倡议，提出要切实推进建筑材料行业碳减排工作，具体举措中明

确指出要推广碳捕集等碳汇技术，积极推进碳中和。

根据国际能源署IEA于2018年发布的《2050水泥工业低碳转型技术路线图》预

测，在“提高能源效率、替代原燃料、低碳水泥、CCUS”等减排措施中CCUS不仅

减排潜力最大（约可减排48%CO2），而且是实现碳中和的必要条件。水泥工业碳捕

集主要有三种方式：燃烧前捕集、富氧燃烧和燃烧后捕集。燃烧前捕集并不适用

于水泥等典型建材工业，因为其工艺过程中碳酸盐分解是其CO2排放的主要来源；

燃烧后捕集不仅能源消耗大、运行成本高，而且CO2处理规模小，与水泥等典型建

材工业大风量的工况不适应；全氧燃烧不仅可显著提升烟气中CO2浓度，而且还可

减少烟气中N2等组分导致的热量损失。因此，水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化是

典型建材工业CO2捕集最经济有效的方法，是降低碳排放、实现碳中和的重要技术

手段。

在技术评价方面，美国能源部建有国家碳捕集中心（NationalCarbon

CaptureCenter），主要进行燃烧后碳捕集、天然气碳捕集等过程的评价，提供

商业操作条件下中试，同时生成可评估效率，环境性能和经济可行性的数据；挪

威建有蒙斯塔德技术中心（TechnologycentreofMongstad），主要进行燃

烧后捕集的工业规模测试评价。中国也十分重视碳捕集利用技术的开发，陕西西

安建有“二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心”，主要进行碳捕

集利用与封存（CCUS）技术、监管、金融和其他制度方面的调研，以促进CCUS

的推广，在学术界与项目开发者、地方政府及设备制造商间构建联系网络，从而

发挥协同作用，推动工业化，为地方与中央政府提供战略与政策方面的建议；总

之，现有的碳捕集与利用评价平台多为针对某单一技术的试验平台，而对于水泥

窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术的评价还未形成统一的标准或者方法，因此为了

发展水泥窑全氧燃烧及碳捕集技术，加快其应用，制定碳捕集绿色低碳技术评价

和验证方法、标准具有重要意义。

1.3主要工作过程

2022年10月12日，《绿色低碳技术评价规范水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集

纯化技术》在天津水泥工业设计研究院有限公司内部正式立项，成立内部起草小

组。

2022年11月-12月，起草小组进行国内外相关资料的收集、检索、调研工

作，搜集与整理国内外最近新发展动态，总结目前评价相关方法。

2023年1月11日，完成《绿色低碳技术评价规范水泥窑全氧燃烧耦合碳捕

集纯化技术》草案，并正式提交至CSTM。

2023年2月10日，在CSTM协同系统内正式发起立项论证。

2023年4月-6月，在编制工作组内开展多轮内部讨论会，在起草小组充分

收集、认真研究国内外相关标准及资料的基础上，对水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集

纯化技术评价方法进行整理，初步拟定标准初稿。

2023年5月4日，《绿色低碳技术评价规范水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技

术》CSTM标准的立项公告公示。

2023年6月10日，完成《绿色低碳技术评价规范水泥窑全氧燃烧耦合碳捕

集纯化技术》征求意见稿，并发布。

1.4协作单位及任务分工

天津水泥工业设计研究院有限公司负责标准的起草和修改。

2.编写原则和主要内容确定

2.1编制原则

本文件编写规则按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化

文件的结构和起草规则》给出的规则起草。在本文件的编写过程中注重科学性、先

进性和可操作性，与已发布的相关国家标准、行业标准和规范相协调，在充分调研和

认真验证的基础上完成本文件。

2.2主要内容确定

最近几年来，水泥工厂节能设计规范、水泥行业绿色工厂评价要求及烟气二

氧化碳捕集纯化工程设计标准等标准和规范已经陆续修订和发布，如GB50295-

2008《水泥工厂设计规范》、GB50443-2007《水泥工厂节能设计规范》发布实

施，并于2016年完成标准的修订，这些标准的出台，对规范新型干法水泥烧成系

统的节能环保设计和评价起到了极大的促进作用。GBT51316-2018《烟气二氧化

碳捕集纯化工程设计标准》，此标准主要是使烟气二氧化碳捕集纯化工程技术先

进、经济合理、安全适用、节能环保，适用于新建、扩建或改建的烟气二氧化碳

捕集纯化工程设计。目前还没有发现国内外关于水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化

技术绿色低碳技术评价规范方面的标准，因此本标准是总结目前水泥窑全氧燃烧

耦合碳捕集纯化技术相关要求在实际应用的经验和国际市场通用相关要求总结而

出。

2.2.1范围

本标准规定了水泥工业领域中水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术的评价

和验证的原则、方法、流程、要求等。

本标准适用采用全氧燃烧技术的水泥窑烟气中二氧化碳捕集纯化绿色低碳技

术的评价和验证。

2.2.2评价要求

评价技术应符合法律、法规和政策。主要包括但不限于：

a)法律、法规、部门规章中的要求；

b)政府规划、产业政策中的要求；

c)相关标准规范中的要求；

d)国内外先进案例的低碳能力指标；

e)相关研究报告、科技文献等科学使用的技术资料中提出的指标；

f)技术使用方等相关方的要求。

2.2.3评价流程

水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术评价流程见图1。

技术评价/验证需求方

了解评价流程和方法

准备评价材料

是

技术验证？技术验证机构

否否

填报评价数据第三方技术验证

合格？评价资料初审技术验证结果

是

专家评估

出具评价报告

图1水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术评价流程

2.2.4评价方法

基于上述评价流程，采用符合性评价与指标加权综合评分的方式，具体低碳

技术评价技术规范或评价要求的内容框架见表1。

表1.水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术评价指标

一级二级指标指标权重评分标准及参考分值

指标（%）

≥90%70%~90%<70%

CO2捕集率15

81-10061-800-60

≥85%70%~85%<70%

预热器出口烟气10

干基CO2浓度81-10061-800-60

≥98%80%~98%<80%

技术性指

产品CO2浓度5

标81-10061-800-60

20%＞指标降低率指标降低率

指标降低率≥20%≥0<0

单位CO2捕集能耗15

100DQ/20%×1000

20%＞指标降低率指标降低率

指标降低率≥20%≥0<0

吸附剂损耗量5100Dw/20%×1000

20%＞指标降低率指标降低率

指标降低率≥20%≥0<0

固定投资成本9

100Di/20%×1000

20%＞指标降低率指标降低率

指标降低率≥20%≥0<0

经济性指运行成本15

标100Dc/20%×1000

20%＞指标增加率指标增加率

CO2产品效益指标增加率≥20%≥0<0

6

100Dp/20%×1000

＞74~61~3

成熟度指标6

81-10061-800-60

国际领先国际先进国内领先国内先进

社会性指先进性指标7

标91-10081-9061-800-60

数量≥55>数量≥33>数量≥0

国产化指标7

81-10061-800-60

根据表1的各项指标的赋分值，通过指标加权综合得到技术的综合评分，然

后根据表2确定水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术评价等级。

表2水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术评价等级

分值低碳技术评价等级

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.与国际标准、国内外同类标准水平的对比情况

目前国内尚无针对水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术绿色低碳技术评价的

评价标准，本标准在参考相关技术研究的基础上，结合《工业领域低碳评价通则》

等要求，制定本文件的评价方法。

4.与国内有关现行法律、法规和强制性标准的关系

该标准符合国家有关法律、法规的要求，与现行国家强制性标准协调一致。

5.重大分歧意见的处理经过和依据

无

6.专利情况说明

本标准未涉及专利。

7.标准实施贯彻的建议

本标准建议作为推荐性团体标准实施。

标准编制组

2023年5月

《绿色低碳技术评价规范水泥窑全氧燃

烧耦合碳捕集纯化技术》

CSTM团体标准

编制说明

（征求意见稿）

《绿色低碳技术评价规范水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化

技术》标准编制组

二〇二三年五月

1.工作简况

1.1任务来源

为响应国家碳达峰、碳中和目标，建立绿色低碳技术评价规范体系，《绿色

低碳技术评价规范水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术》（编号：CSTM-SQ-

2023-00774）由天津水泥工业设计研究院有限公司发起并牵头制定，中国材料与

试验团体标准委员会碳排放领域委员会（CSTM/FC95）归口管理。

1.2项目的必要性和解决的主要问题

2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会上向国际社会作出庄

严承诺:中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中

和。目前，中国水泥行业碳排放是制造业中主要的二氧化碳排放源。因此，实现

水泥行业低碳绿色发展对我国总体实现“碳达峰”预定目标和“碳中和”愿景具

有决定性作用，水泥行业作为国家乃至全球碳排放的主要“贡献者”，低碳发展

势在必行。为全面提升建筑材料行业绿色低碳发展水平，加快推进建筑材料行业

碳减排工作，促进建筑材料行业提前实现碳达峰，中国建筑材料联合会于2021年1

月向全行业发出倡议，提出要切实推进建筑材料行业碳减排工作，具体举措中明

确指出要推广碳捕集等碳汇技术，积极推进碳中和。

根据国际能源署IEA于2018年发布的《2050水泥工业低碳转型技术路线图》预

测，在“提高能源效率、替代原燃料、低碳水泥、CCUS”等减排措施中CCUS不仅

减排潜力最大（约可减排48%CO2），而且是实现碳中和的必要条件。水泥工业碳捕

集主要有三种方式：燃烧前捕集、富氧燃烧和燃烧后捕集。燃烧前捕集并不适用

于水泥等典型建材工业，因为其工艺过程中碳酸盐分解是其CO2排放的主要来源；

燃烧后捕集不仅能源消耗大、运行成本高，而且CO2处理规模小，与水泥等典型建

材工业大风量的工况不适应；全氧燃烧不仅可显著提升烟气中CO2浓度，而且还可

减少烟气中N2等组分导致的热量损失。因此，水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化是

典型建材工业CO2捕集最经济有效的方法，是降低碳排放、实现碳中和的重要技术

手段。

在技术评价方面，美国能源部建有国家碳捕集中心（NationalCarbon

CaptureCenter），主要进行燃烧后碳捕集、天然气碳捕集等过程的评价，提供

商业操作条件下中试，同时生成可评估效率，环境性能和经济可行性的数据；挪

威建有蒙斯塔德技术中心（TechnologycentreofMongstad），主要进行燃

烧后捕集的工业规模测试评价。中国也十分重视碳捕集利用技术的开发，陕西西

安建有“二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心”，主要进行碳捕

集利用与封存（CCUS）技术、监管、金融和其他制度方面的调研，以促进CCUS

的推广，在学术界与项目开发者、地方政府及设备制造商间构建联系网络，从而

发挥协同作用，推动工业化，为地方与中央政府提供战略与政策方面的建议；总

之，现有的碳捕集与利用评价平台多为针对某单一技术的试验平台，而对于水泥

窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技术的评价还未形成统一的标准或者方法，因此为了

发展水泥窑全氧燃烧及碳捕集技术，加快其应用，制定碳捕集绿色低碳技术评价

和验证方法、标准具有重要意义。

1.3主要工作过程

2022年10月12日，《绿色低碳技术评价规范水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集

纯化技术》在天津水泥工业设计研究院有限公司内部正式立项，成立内部起草小

组。

2022年11月-12月，起草小组进行国内外相关资料的收集、检索、调研工

作，搜集与整理国内外最近新发展动态，总结目前评价相关方法。

2023年1月11日，完成《绿色低碳技术评价规范水泥窑全氧燃烧耦合碳捕

集纯化技术》草案，并正式提交至CSTM。

2023年2月10日，在CSTM协同系统内正式发起立项论证。

2023年4月-6月，在编制工作组内开展多轮内部讨论会，在起草小组充分

收集、认真研究国内外相关标准及资料的基础上，对水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集

纯化技术评价方法进行整理，初步拟定标准初稿。

2023年5月4日，《绿色低碳技术评价规范水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集纯化技

术》CSTM标准的立项公告公示。