我國火電廠脫硫脫硝行業2009年發展綜述

（中國環境保護產業協會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會，北京 100037）

我國火電廠脫硫脫硝行業2009年發展綜述

（中國環境保護產業協會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會，北京 100037）

介紹了2009年我國火電廠脫硫脫硝行業發展概況，分析了行業存在的主要問題，提出了對策及建議，并對行業發展進行了展望。

火電廠;脫硫;脫硝;行業發展

1 火電廠煙氣脫硫行業發展概況

1.1 行業發展環境分析

近幾年來，我國火電行業進入快速發展時期，截至2009年底，我國火電廠裝機容量達到6.03億千瓦，年煤耗量超過14億噸；火電廠煙氣脫硫裝機容量超過4.0億千瓦，約占煤電裝機總容量的70%。

據有關統計，2008年全國二氧化硫排放量2321.2萬噸，比2007年下降5.95%。與2005年相比，二氧化硫排放總量下降8.95%，不僅繼續保持了下降的良好態勢，而且首次實現了任務完成進度趕上時間要求。督促企事業單位按期完成煙氣自動在線監控設備的安裝和驗收，并與環保部門聯網運行。對煙氣脫硫脫硝行業市場的規范提出了新的挑戰。

1.2 火電廠脫硫產業發展概況

火電廠脫硫產業排名前20的脫硫企業的合同容量占全國合同總量的90%，投運容量占全國總量的78%，當年投運容量占全國總量的87%。與2007年相比，累計投運脫硫工程容量排名前10名的脫硫公司變化不大，分別為：北京國電龍源環保工程有限公司、武漢凱迪電力環保有限公司、中國博奇環保科技（控股）有限公司、浙江浙大網新機電工程有限公司、中電投遠達環保工程有限公司、山東三融環保工程有限公司、福建龍凈環保股份有限公司、浙江天地環保工程有限公司、清華同方環境股份有限公司、中國華電工程（集團）有限公司。

1.3 脫硫技術發展概況

近年來，我國通過自主研發和引進、消化吸收、再創新，使煙氣脫硫產業化取得了重大進展，火電廠煙氣脫硫技術國產化能力基本可以滿足“十一五”時期減排二氧化硫的需要。

目前，已有石灰石-石膏法、煙氣循環流化床法、海水脫硫法、脫硫除塵一體化、半干法、爐內噴鈣尾部煙氣增濕活化法、活性焦吸附法等十多種煙氣脫硫工藝技術得到應用。與國外情況相同，在諸多脫硫工藝技術中，石灰石-石膏法煙氣脫硫技術仍是當前的主流工藝技術。據統計，投運、在建和已經簽訂合同的火電廠煙氣脫硫項目中，石灰石-石膏濕法脫硫工藝技術所占比重達93%以上；海水脫硫法、煙氣循環流化床法、氨法煙氣脫硫等所占比重為7%。

1.4 設備、材料發展概況

目前，我國火電廠脫硫所需配套設備和材料已經基本上實現國產化，并且已具備一定的可選擇性，只有個別大型專業設備和運行控制系統及監測系統的性能與國外相比還略顯不足。因此，在實際實施的工程中業主仍存在進口的要求。

1.5 運行管理發展概況

為貫徹落實國家節能減排綜合性工作方案，進一步提高火電廠脫硫裝置運行水平及投運率，確保二氧化硫約束性指標順利實現，需要對火電廠脫硫設施的運行實行全面科學管理。目前已有部分脫硫公司取得了運營管理資質并負責脫硫設施的運行。

2 火電廠煙氣脫硝行業發展概況

2.1 火電廠脫硝產業發展概況

火電廠氮氧化物排放控制是自2003年頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223－2003）后逐步開始的。此后，一批新建火電機組大多采用了低氮氧化物燃燒技術，有的火電廠結合技術改造安裝了低氮氧化物燃燒器，商業化煙氣脫硝裝置也已在30萬千瓦、60萬千瓦裝機容量的多臺機組上投入運行，為火電廠降低氮氧化物的排放控制積累了經驗。據不完全統計，到目前為止，約有90多家火電廠的近200臺總裝機容量為1.05億千瓦的機組已通過環評，其中已建、在建或擬建的火電廠煙氣脫硝項目達到5755萬千瓦裝機容量，主要分布在北京、上海、江蘇、浙江、廣東、山西、湖南、福建等省（市）。所采用的工藝技術主要是選擇性催化還原法（SCR）（約占96%）和非選擇性還原催化法（SNCR）（只占4%）。

2.2 火電廠脫硝技術發展概況

控制火電廠NOx排放的措施分兩大類。一類是通過燃燒技術的改進（包括采用先進的低NOx燃燒器）降低NOx排放量，另一類是在鍋爐尾部加裝煙氣脫硝裝置。

近幾年來，有關科研院校及各發電鍋爐生產企業，對低NOx燃燒技術的研發和生產已取得了長足的進展。在2003年以后投建的燃煤發電鍋爐基本上都配用了先進的低NOx燃燒技術，尤其是在燃用煙煤的300MW及以上機組應用后，其排放的NOx濃度可基本滿足2003年頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》規定的限值要求，并實現了自行設計、自行制造和自行安裝調試。

隨著我國對NOx排放控制標準的不斷嚴格，僅僅依靠燃燒技術控制火電廠NOx已不能滿足排放要求，因此實施煙氣脫硝已經列上議事日程。在20世紀90年代應用日本日立公司技術建成的福建后石電廠600MW火電機組率先建成了SCR煙氣脫硝裝置，該裝置投產后運行效果較好，NOx排放濃度只有85mg/m3，但同時也存在建設投資巨大、運行費用高等問題。通過不斷研發與實踐，我國第一家采用具有自主知識產權SCR核心技術設計建設的脫硝工程——國華太倉發電有限公司7號機組（600MW）煙氣脫硝工程于2006年1 月20日成功投入運行。該工程中的關鍵設施—脫硝反應器、噴氨格柵、供氨系統等均由蘇源環保公司獨立開發設計，脫硝催化劑采用日立造船公司的產品。

此外，還有10多家環保工程公司分別引進了美國B&W和FTI公司、德國魯奇和FBE公司、日本三菱和日立公司、意大利TKC公司、丹麥托普索公司的煙氣脫硝技術，已建成的煙氣脫硝裝置有26臺（套），總裝機容量為1125萬千瓦，其中除江蘇利港電力有限公司和江蘇闕山發電有限公司各2臺600MW機組采用SNCR法脫硝技術之外，其余均采用SCR法脫硝技術。當工藝布置一層催化劑時，脫硝效率為40%，布置兩層催化劑時，脫硝效率為60%，布置三層催化劑時，脫硝效率可達到80%。

2.3 設備、材料發展概況

為了擺脫催化劑完全依賴進口的局面，北京國電龍源環保工程有限公司、重慶遠達、東方電氣集團旗下的成都東方凱特瑞環保催化劑有限責任公司、江蘇龍源催化劑有限公司、大拇指環保科技集團、瑞基催化科技有限公司等公司的SCR催化劑生產線相繼投產。

3 火電廠脫硫脫硝行業有關調研

（1）火電廠脫硫設施建設和運行情況調研

火電廠脫硫設施建設和運行情況調研由中國環境保護產業協會與中國環境保護產業協會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會共同完成，本次調研成果為國家制定二氧化硫技術政策提供了科學數據和技術依據。

根據國家環境保護總局污染控制司“關于委托進行火電廠脫硫調查的函”，中國環境保護產業協會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會實施了“十五”期間火電廠脫硫設施建設與運行情況調研。調研工作主要分為資料調研、對主要脫硫公司進行書面調研和已建成項目現場調研三個方面。調研內容主要包括“十五”期間二氧化硫排放、法規標準與監管、脫硫設施建設、脫硫產業發展、已投運機組運行管理情況及存在的主要問題等。調查范圍為50MW及以上機組配套建設的煙氣脫硫設施，不包括循環流化床鍋爐、燃燒低硫煤、投加添加劑等爐內脫硫措施（兩控區計劃項目除外）。

本次調研工作從2006年2月開始，共向100余個主要脫硫公司、配套設備供應商發出了書面調研通知，共有65個單位填報了調研表，現場調研走訪了44個在2005年前脫硫設施已投運的火電廠。

本次調研的調研報告充分反映了當前我國火電廠煙氣脫硫設施建設與運行的實際情況。

（2）我國火電廠氮氧化物排放控制技術方案研究

受國家環境保護總局污染控制司的委托，中國環境保護產業協會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會于2007年4月至2008 年1月協助中國環境保護產業協會組織開展了火電廠氮氧化物排放和控制現狀的調查和研究分析，并由協會牽頭組織《中國火電廠氮氧化物排放控制技術方案研究》工作。該課題研究的目標是：對我國燃煤電廠氮氧化物排放水平、燃燒過程影響因素及控制技術進行系統調研，在綜合分析和評價的基礎上，借鑒發達國家的經驗，提出適合我國國情的火電廠氮氧化物控制技術方案。

（3）燃煤工業鍋爐氮氧化物等多種污染物協同控制技術方案研究

燃煤工業鍋爐排放的氮氧化物除了作為一次污染物有害于人體健康外，還會產生多種二次污染。氮氧化物是生成臭氧的重要前體物之一，也是形成區域細粒子污染和灰霾的重要原因。我國對燃煤工業鍋爐排放的煙塵和二氧化硫的控制，歷經20多年已經取得長足的進步，但仍不能滿足日趨嚴格的環境要求。對氮氧化物控制尚處于試點和起步階段，所以該課題擬將氮氧化物控制作為重點。課題具體提出：

1）燃煤工業鍋爐相關環境管理建議。為修訂燃煤工業鍋爐大氣污染物排放標準和制訂控制技術政策提供依據。

2）燃煤工業鍋爐多種污染物協同控制技術方案，并對減排效果進行量化分析。

3）燃煤工業鍋爐節能改造建議，并進行節能減排效益分析。

4 行業發展存在的主要問題及分析

4.1 當前火電廠脫硫行業存在的主要問題

（1）脫硫設施建設增長過快，規模過大，導致工程質量受到影響；多數火電廠的脫硫設施建設工期短，難以達到正常施工周期要求。“低價標”和“關系標”是當前脫硫市場混亂的突出表現，其直接后果將影響脫硫設施建設的工程質量和可用率。

（2）煙氣在線監測儀器未能發揮應有的效能和作用，不能對火電廠大氣污染物排放情況實現實時監控；對脫硫設施的監管尚未全面到位。

（3）我國已投運的脫硫工藝中以石灰石－石膏法為主，但脫硫工藝路線單一，對脫硫副產物的處置和消納尚未引起足夠重視；部分電廠已出現堆放和拋棄的處置方式。預計到“十一五”末，我國將有3億千瓦燃煤發電機組配置石灰石－石膏法脫硫設施，按1臺300MW機組燃用含硫量為1%的煤種，每年運行5000～6000小時計，將產生脫硫石膏4.5萬～5.0萬噸，屆時全國每年將產生5000萬～6000萬噸脫硫石膏。如此大量的脫硫石膏要得到處置和消納是十分困難的，既浪費資源、占用場地，又會產生新的二次污染。

4.2 當前火電廠脫硝行業存在的主要問題

（1）缺乏火電廠氮氧化物控制相關政策法規和標準體系。

（2）脫硝行業尚處于起步階段，脫硝技術主要依賴進口，具有自主知識產權的脫硝技術較少。我國目前在發電機組上應用的煙氣脫硝技術除個別單位自行開發了具有自主知識產權的核心技術外，絕大多數單位采用的SCR、SNCR煙氣脫硝技術尚處于引進、消化吸收和初步應用階段，脫硝企業的技術水平亟待提高。

（3）目前應用于脫硝技術的催化劑主要依賴進口，致使脫硝運行成本較高；盡管國內目前已經建設了部分催化劑生產基地，但由于均是采用國外技術，甚至原料也要進口，因而制約著脫硝產業的發展；失效催化劑屬危險廢物，對它的處理處置問題應引起足夠重視；普遍作為脫硝還原劑的液氨在儲運和使用中的安全問題必須受到高度重視。

（4）當前，脫硝行業開始步入快速發展期，因此應該認真吸取脫硝設施建設中的經驗和教訓，加強脫硝設施建設與運行的全過程監管。例如強化對脫硝工程建設在可研、環評、工程設計、施工、運行管理過程中單位和個人執業資質的管理。

5 行業發展展望

5.1 提高脫硫資源化綜合利用

目前，由于政策支持力度不夠，行業之間合作不多，火電廠脫硫副產物石膏約4000萬噸/年，而利用率僅為30%。因此應制訂鼓勵脫硫副產物綜合利用的經濟政策，研究制訂天然石膏開采生態補償的經濟政策（收生態稅），鼓勵建立區域性的脫硫副產物綜合利用專業機構，實現脫硫副產物的集約型利用。開展脫硫石膏等脫硫副產物工業化利用途徑的研究和示范，提高利用率，減少二次污染。

整體脫硫系統集成和服務方案的提供將是衡量業內企業核心競爭力的重要依據和評價標準。應加強核心技術團隊的建設，提高對脫硫副產品再加工及關鍵接口技術等全產業鏈技術工藝的研發能力。

5.2 加強技術創新，開展脫硫新技術示范

國家有關部門應在政策、項目和資金上繼續支持和組織實施300MW及以上火電機組的煙氣脫硫完善化技術示范和和引進技術再創新，重點解決工藝設計、設備成套和運行規范化等問題，提高脫硫設施工程建設質量和運行管理水平。通過示范使脫硫工程技術達到國際先進水平，形成具有自主知識產權的工藝技術。

積極開展脫硫新工藝研究，在高硫煤地區開展回收單質硫新技術的工業性研究及示范。開展氨法、活性焦法和其它資源回收型脫硫新技術的工業性研究。積極爭取利用環保專項資金、國債等資金渠道支持進行新技術示范。扶持自有知識產權的脫硫脫硝技術，以廢治廢，利用白泥、電石渣為脫硫劑，應地制宜，開展脫硫脫硝新技術示范。

5.3 加強行業之間合作，發揮各自優勢

加強行業之間的合作，積極與化工、化肥、建材等行業協會合作，發揮各自優勢，邀請有關專家、企業，召開各種研討會，使脫硫副產物石膏如同火電廠粉煤灰一樣得到有效利用。

5.4 進一步加強脫硫服務運營市場

脫硫服務運營市場的興起已成為必然趨勢，已經擁有行業運營業績和經驗的企業將成為產業調整期的先行者。專業運營服務商的興起也將得益于運營。

5.5 開拓非火電脫硫需求

根據國內二氧化硫的排放情況，非火電脫硫市場主要集中在鋼鐵、有色、建材、化工、石化等重點行業。“十一五”期間，國家非火電脫硫重點在鋼鐵行業，尤其是鋼鐵行業的燒結機煙氣脫硫，因為燒結過程中排放的二氧化硫約占鋼鐵行業總排放量的60%以上。

我國共有燒結機1200多套。"十一五"期間，按照二氧化硫減排目標責任書的規定，12家鋼鐵企業、14臺燒結機要實施脫硫治理示范工程。目前，燒結脫硫工程的造價在3000萬～8000萬元之間，假設平均造價為5000萬元，那么“十一五”期間，僅14個示范工程就有7億元的市場空間。假設所有燒結機中有30%需要實施脫硫治理，那么整個鋼鐵行業燒結機脫硫市場空間約為60億元。

建材、化工、有色、石化行業二氧化硫合計排放量是鋼鐵行業的2.6倍，按此比例，粗估這些行業的脫硫市場空間為156億元。加上鋼鐵行業，這5個重點非火電行業脫硫市場空間總計約為216億元。

Abstract:The paper recommends the development situation of desulfurization & denitration industry of China power plants in 2009, analyzes the main problems existed in industry, puts forward counter-measures and suggestions and makes prospects in the industry development

Key words:power plant; desulfurization; denitration; industry development

China Development Report on Desulfurization & Denitration Industry of Power Plant in 2009

(Committee of Desulfurization and Dust Removal of Boiler and Kiln, CAEPI, Beijing 100037, China)

X324

A

1006-5377（2010）06-0017-04