我國脫硫脫硝行業2013年發展綜述

（中國環境保護產業協會脫硫脫硝委員會，北京 100037）

我國脫硫脫硝行業2013年發展綜述

（中國環境保護產業協會脫硫脫硝委員會，北京 100037）

綜述了2013年我國脫硫脫硝行業的發展環境及發展概況；重點介紹了火電行業、鋼鐵行業、水泥行業脫硫脫硝產業發展現狀；分析了行業市場特點及重要動態；針對行業發展中存在的主要問題提出了解決對策和建議。

脫硫；脫硝；火電廠；工業鍋爐；催化劑；行業發展

1 行業發展概況

1.1 2013年行業發展環境

2013年全國性霧霾天氣創52年之最，表明我國的大氣污染狀況已十分嚴重。工業總產值的持續增長也給環境帶來前所未有的壓力，大氣污染物總量早已超越環境容量閾值，具體表現為城市大氣總懸浮顆粒物普遍超標、二氧化硫污染保持在較高水平、機動車尾氣污染物排放總量增加迅速、氮氧化物型酸雨呈加重趨勢。

目前，煤煙型污染仍是我國二氧化硫、氮氧化物和粉塵產生的第一大污染源。電力行業是燃煤主體，節能減排責任重大，近年其在環保領域付出的努力有目共睹，脫硫脫硝除塵工程數量逐漸與火電廠機組容量同步。但燃煤工業鍋爐排放的煙塵和二氧化硫占全國總排放量的比例仍在持續增長，其他各種工業窯爐的環保舉措也較為滯后，其中鋼鐵行業和水泥行業的污染效應較為突出。

受國內外經濟形勢的影響，2013年我國國民經濟增長趨于平穩，全年國內生產總值達到568,845.21億元，增速保持在7.7%，與上一年持平。GDP“保7”表明國內經濟形勢依然嚴峻，三大產業增速均放緩，尤其是與脫硫脫硝行業關系密切的第二產業中的工業生產，全年全國規模以上工業增加值210,689.42億元，比上年增長7.6%，單季度增速最高比上年回落1.3%，而建筑業增加值有所好轉，全年同比增長9.5%。

2013年各行業全年固定投資總額為436,527.7億元，第二產業固定資產投資額達184,804.36億元，較2012年的比重有所下降。第二產業中所涉及的大氣污染物排放量較高的行業主要是電力熱力生產業、黑色金屬冶煉加工業和建筑業。各行業近年固定資產投資情況見圖1。

據國家統計局2013年公布的數據顯示，僅電力行業固定資產投資額占總投資的比重有所增加，黑色金屬和建筑業的投資情況不容樂觀，這將直接影響到鋼鐵和水泥行業，雖然鋼鐵和水泥行業利潤下滑的趨勢有所好轉，但資金緊張的狀況仍然存在。

圖1 2012-2013年各行業固定資產投資情況

1.1.1 電力行業脫硫脫硝發展環境分析

2013年工業生產穩定增長，電力、熱力生產和供應業增長6.2%。據國家統計局公布數據顯示：截至2013年底，全國發電裝機容量124,738萬kW，比上年末增長9.3%。其中，火電裝機容量86,238萬kW，增長5.7%，占全國發電裝機容量的69.1%，其他部分由水電、核電、并網風電及太陽能發電構成。我國不斷增強的經濟與環境協調發展舉措推動著清潔能源發電的快速增長，水電、核電、風電發電裝機容量增長率均在10%以上，太陽能發電裝機容量增長了3.4倍，雖然清潔能源發電投資比重不斷增加，但通過比較近幾年火電與清潔能源的實際發電量和裝機容量，可發現國內對火力發電的依賴性依然明顯。

例如，2013年全年發電量53,975.9億kW，火力發電量占78.5%，達42,358.7億kW， 裝機容量已達30%的清潔能源發電實際提供的社會用電量并未達到預期；比較近三年的全年發電量與全社會用電量的供需關系發現，2012年水電發電量較上一年增長24.0%，而火電發電僅增長了0.8%的情況下，全社會用電量49,591億kW超過了全年發電量，導致部分地區用電緊張，這與2012年火電投資較上年減少10.5%有很大的關系。因此，考慮到清潔能源應用不成熟，電力供應不穩的狀況，2013年火電投資較上年有所改善。2011-2013年全年發電量情況見表1。

表1 2011-2013年全年發電量

與此同時，對火電發電的依賴性也使得火電行業的環保壓力逐漸增大。據發改委和國家統計局公布的數據，2013年原煤產量36.8億噸，約50%以上的煤炭用于燃煤發電，其余主要為工業鍋爐，包括各種工業窯爐、水泥、冶金等。以1%的燃煤含硫率測算，燃煤發電2013年產生的原煙氣約含有2000萬噸 SO2。面對污染物基數逐年增加，污染物排放標準也日益嚴格，電力行業按照國家要求，一直致力于燃煤污染物的全面治理，因此脫硫脫硝行業的主要收入來源是在電站鍋爐領域。

預計未來隨著清潔能源技術的成熟化運用，火電裝機增幅將逐漸降低，清潔能源（尤其是核電）的比重將會不斷增加，這將使燃煤污染物基數的增長趨勢放緩。但由于國內目前的火電裝機容量較大，其作為第一大污染源的局面短期還不會改變，燃煤污染物的全面脫除將成為今后的工作重點，因此，電站鍋爐領域仍將是脫硫脫硝行業收入的主體。

1.1.2 鋼鐵行業脫硫脫硝發展環境分析

據統計，2013年國內鋼鐵行業投產新建高爐22座，總容積約28,000立方米，新增生鐵產能約2500萬噸；新建轉爐15座，總公稱噸位在1500萬噸以上，新增煉鋼產能約2000萬噸。這與2012年投產新建煉鐵高爐38座、新建和改造轉爐38座、新增煉鐵產能5000萬噸和新增粗鋼產能4500萬噸相比，2013年投產新建高爐、轉爐的數量，以及高爐容積和生鐵粗鋼的產能均呈大幅下降。雖然新增產能的增速放緩，但據全國各大鋼廠的產能統計可知，總產能達到9.6億噸，再加上諸多未納入統計的黑鋼廠、小鋼廠的產能，產量或將超過10億噸，而2013年全年的粗鋼產量約在7.8億噸，因此，鋼鐵行業屬嚴重產能過剩。

2012-2013年粗鋼產量增長變化示意圖見圖2。

圖2 2012-2013年粗鋼產量增長變化示意圖

與2012年相比，2013年全年粗鋼產量仍處于增長態勢，單月同比增長率最低為5.93%，最高（8月份）達到12.9%，這也使得國內的粗鋼產量首次超過了當月世界鋼產量的一半。結合鋼鐵產能和產量的增長狀況，分析認為，近年寬松的環保政策和監管機制的不完善必然會使鋼鐵行業的工業污染物排放量增加，鋼鐵工業大氣污染物占總工業污染物的比例也確實由“十一五”初期的8%增長到2009年的10%。在“十二五”時期，鋼鐵行業的工業污染治理尤其引起國家相關部委的關注，因此鋼鐵行業全面展開脫硫脫硝是必然趨勢，其在脫硫脫硝行業市場中的占有率將會大幅提升。

1.1.3 水泥行業脫硝發展環境分析

“十二五”規劃出臺后，雖然我國水泥產量的增長趨勢放緩，但水泥產量占據世界一半的現狀仍然驚人。據有關統計，2013年1-12月，全國累計水泥產量24.2億噸，較上年增長了3.52%，出現了2012年低速增長之后的反彈。2000-2013年全國水泥總產量及同比增長示意圖見圖3。

圖3 2000-2013年全國水泥產量及同比增長示意圖

行業產能增長過快是產量增加的主要內因，2013年國內水泥產量的增長率有較大提升，這與2012年新增的123條水泥生產線和1.6億噸水泥熟料生產能力有很大的關系。據中國水泥協會統計，截至2013年底，全國新型干法水泥生產線約1714條，設計熟料產能達17億噸，較2012年新增72條生產線，新增熟料生產能力9430萬噸。

國內外經濟形勢的影響一定程度上減緩了水泥企業的發展速度，但如此規模的產能大量釋放將給環保行業帶來巨大壓力。2013年環保部向水泥行業發布了征求意見稿，重新制定水泥行業大氣污染物的排放標準，嚴格控制排放。新標準的提出將使全國水泥企業進行環保整改，因此未來脫硝產業在水泥行業也將有很好的市場前景。

1.1.4 工業鍋爐行業脫硫脫硝發展環境分析

我國是當今世界生產和使用鍋爐最多的國家，“十一五”期間，工業鍋爐行業迎來了規模化發展的契機，并順應了巨大的市場需求，無論產量、銷售量還是利潤，每年都穩中有升。企業自身的科研投入進一步加大，產品的種類和數量也不斷增加。但從總體看，由于行業發展的關鍵技術并沒有真正意義上的突破，加之中國制造業同時面臨的匯率問題、用工短缺、外企轉移等外部環境的挑戰和國內宏觀經濟增長放緩等問題，也使得該行業在“十二五”期間的發展受到影響，現已連續兩年出現工業鍋爐產量同比增長率出現負值。

近年來，工業鍋爐總數變化不大，但在國家“上大壓小”的節能減排政策推動下，工業鍋爐總蒸發量和單臺平均蒸發量的增長較快，總蒸發量和單臺平均蒸發量的增長幅度遠高于臺數的增幅。統計數據顯示：截至2013年底，全國工業鍋爐的新增產量達51.3萬噸/小時，工業鍋爐總數約62萬臺，其中85%以上為各類燃煤鍋爐，總數約48萬臺，總蒸發量約320萬噸/小時。

雖然工業鍋爐正向著大容量、高參數、高能效、低排放的方向發展，逐步淘汰10噸/小時以下的小型鍋爐，但小鍋爐在廣大的農村和城鎮范圍仍有相當大的市場，這部分燃煤鍋爐不具備清潔用煤的能力，是影響城市空氣質量的重要原因之一。可以認為，燃煤工業鍋爐造成的環境污染一定程度上抵消了其他行業在環境質量改善方面作出的努力。如工業鍋爐無論在燃煤總量上還是污染排放方面，均僅次于火電燃煤，其燃煤能源消耗約占全國煤產量的1/4，遠高于鋼鐵、建材、石化等高能耗行業；鍋爐平均運行效率約65%，實際效率低于設計效率，且各類鍋爐已安裝的脫硫脫硝除塵工藝僅能保證滿足舊標準中二類地區的排放限值規定。據估算，2013年工業鍋爐排放SO2可達900萬立方米/年。

因此，應將燃煤脫硫控制重點轉向工業鍋爐。隨著環境友好型經濟的發展和生態友好型社會的建設，針對工業鍋爐的相關政策也會更加嚴格，國家在完善政策的同時，工業鍋爐行業也應合理利用節能減排政策的支持，從而進一步推進工業鍋爐整體行業的系統化規范化工作。總之，未來工業鍋爐的脫硫脫硝行業市場前景廣闊，潛力巨大。

1.2 行業發展政策環境

“十二五”初期，國家出臺一系列環境保護總體規劃措施，如《國家環境保護“十二五”規劃》、《節能減排“十二五”規劃》，對全國總體二氧化硫和氮氧化物等大氣污染物提出減排指標，要求二氧化硫排放總量要比2010年下降8%，氮氧化物排放總量下降10%；提高新建項目環保準入門檻，重點淘汰小火電2000萬千瓦、煉鐵產能4800萬噸、煉鋼產能4800萬噸、水泥產能3.7億噸。區域性聯防聯控規劃也相應出臺，國家發改委等部委聯合印發《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》，要求重點控制區內新建火電、鋼鐵、水泥、化工等重污染項目與工業鍋爐必須滿足大氣污染物排放標準中特別排放限值要求，到2015年，重點區域內燃煤機組全部安裝脫硫設施，確保燃煤電廠綜合脫硫效率達到90%以上，所有燒結機和位于城市建成區的球團生產設備配套建設脫硫設施，綜合脫硫效率達到70%以上，新、改、擴建水泥生產線綜合脫硝效率不低于60%；鼓勵各項環保工程的實施，對環保示范工程投資達1.5萬億元，其中將電力行業脫硫脫硝、鋼鐵燒結機脫硫脫硝、其他非電力重點行業脫硫、水泥行業與工業鍋爐脫硝等8項重點工程中列為主要的污染物減排工程。“十二五”時期各重點行業的主要污染物減排目標見表2。

表2 “十二五”時期重點行業主要減排指標

總體減排規劃的出臺，加快了各重點污染行業排放標準的實施。2012年1月1日，國家頒布執行《火電廠大氣污染物排放標準》（GB 13223－2011），對火電廠排放的粉塵、二氧化硫、氮氧化物和汞污染物趨嚴了限值：新建火電項目二氧化硫排放限值為100mg/m3，氮氧化物排放限值100mg/m3，煙塵排放限值為30mg/m3。

2012年10月1日，國家頒布執行《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》（GB 28662-2012），對鋼鐵廠燒結工序排放的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物趨嚴了限值：新建企業自2012年10月1日起顆粒物排放限值為50mg/m3，二氧化硫排放限值為200mg/m3，氮氧化物排放限值為300mg/m3；除在燒結煙氣部分嚴格限制排放濃度外，環境保護部針對煉鋼過程分別頒布《煉鐵工業大氣污染物排放標準》（GB 28663-2012）、《軋鋼工業大氣污染物排放標準》（GB 28664-2012）和《煉鋼工業大氣污染物排放標準》（GB 28665-2012），在煉鐵、煉鋼和軋鋼等環節也對二氧化硫、氮氧化物及顆粒物進行了嚴格的控制。最為明顯的是將軋鋼工序產生的二氧化硫排放限制從250mg/m3更改為150mg/m3。

2013年9月10日，國務院印發《大氣污染防治行動計劃》，再次對京津冀、長三角、珠三角地區和全國地級及以上的市提出指標，到2017年，全國地級及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上，大氣優良天數逐年提高；京津冀、長三角、珠三角等區域細顆粒物濃度分別下降25%、20%、15%左右，其中北京市細顆粒物年均濃度控制在60μg/ m3左右。

2013年12月27日，環保部發布《水泥工業大氣污染物排放標準》（GB4915-2013），取代原標準（GB 4915-2004），嚴格控制水泥制造業氮氧化物排放限值：現有企業至2015年6月30日仍執行800mg/m3的排放標準，新建企業自2014年3月1日執行400mg/m3的排放標準，針對重點地區將執行300mg/m3的排放限值，新標準于2014年3月1日正式執行。

各行業實行新標準后，國內燃煤鍋爐部分原有環保設施將面臨升級改造，大部分鋼鐵燒結和球團設備需要安裝脫硫脫硝設施，全國水泥生產線面對新標準將全面升級改造脫硝設備。保守估計，實施新標準將帶動相關的環保技術和產業市場的發展，形成脫硝、脫硫和除塵等環保治理和設備制造行業約3000億元的市場規模。

總體來看，“十二五”中后期我國環保行業管理體制改革的方向是：在國家層面，完善環境保護綜合決策和議事協調機制，進一步加強行業規范化引導措施，鼓勵節能環保產業的戰略性新興，加大環境保護統籌協調力度，以全方位、多元化的手段解決環境與發展的重大問題；在地方層面，地方各級政府應對本轄區環境質量負總責，在落實國家有關規定的同時，因地制宜地完善地方性法規，加強環保監督體系的建設和環保事業的透明度，切實把環境保護放在突出位置，并且不以犧牲環境質量為代價來提高GDP。

1.3 脫硫脫硝產業發展現狀

1.3.1 火電脫硫脫硝產業發展現狀

2013年當年投運火電廠煙氣脫硫機組容量約3600萬千瓦；截至2013年底，已投運火電廠煙氣脫硫機組容量約7.2億千瓦，占全國現役燃煤機組容量的91.6 %。預計“十二五”結束時，火電廠燃煤機組將全部實現脫硫改造。目前主要的脫硫公司火電脫硫機組投運狀況見表3。

表3 2013年主要脫硫企業火電脫硫機組投運狀況

2013年中電聯產業登記排名前20的脫硫企業合同容量占全行業投運總量的73.4%，其他脫硫公司（包括未參與統計的脫硫公司）投運脫硫機組容量約1.9億千瓦。由于火電行業大氣污染排放標準的不斷提高，火電脫硫方法以脫硫效率最高的石灰石-石膏濕法為主，占全行業現役脫硫機組的91.94%，比2012年提高近2個百分點。其中煙氣循環流化床3.86%，海水脫硫法2.61%，其他方法占1.59%。

隨著火電脫硫市場空間的逐步縮小，原脫硫公司業務向火電脫硝市場拓展，形成激烈的競爭格局，大大提高了脫硝工程量，僅2013年當年投運火電廠煙氣脫硝機組容量約2億千瓦，較上一年增加了1倍。截至2013年底，已投運火電廠煙氣脫硝機組容量超過4.3億千瓦，占全國現役火電機組容量的50%，預計2014-2015年將迎來火電脫硝市場的高峰。目前主要脫硝公司火電機脫硝組投運狀況見表4。

表4 主要脫硝公司火電脫硝機組投運狀況

SCR工藝對氮氧化物有高效的去除效果，適用于嚴格標準排放限值的火電行業，一直以來，與該技術相關的工藝和設備備受火電行業的重視，國內脫硝技術發展初期全部依靠引進國外SCR關鍵技術和設備。近年來，隨著我國煙氣脫硝技術的國產化及產業化自主創新發展全面提速，適應于中國燃煤復雜多變的SCR技術在全火電行業迅速推廣，據統計，2013年全行業火電SCR脫硝機組容量達3.26億千瓦，約占現役機組容量的96.18%，較上一年增加了1.65億千瓦。

SNCR脫硝技術具有系統簡單、投資少、阻力小、系統占地面積小等優點。但其脫硝效率較低，火電行業采用該技術很難達到《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）的100mg/m3標準限值要求。2012年底，全國投運的火電機組脫硝項目中，采用SNCR技術的占6.28%，截至2013年底，SNCR技術只占火電脫硝機組總容量的3.29%，SCR + SNCR技術市場的占有率也由2012年的0.41%下降到0.24%。

1.3.2 鋼鐵脫硫脫硝產業發展現狀

我國現有燒結機約1200臺，燒結機總面積約11萬m2，90m2以上燒結機473臺，燒結機總面積約8萬m2。

截至2010年底，全國投運脫硫設施燒結機185臺，總燒結面積約26,447m2，其中90m2以上燒結機135臺，燒結面積23,751m2。球團機燒結煙氣脫硫設施33臺，完成了設備總產能1026萬噸的燒結脫硫任務。

鋼鐵行業在此期間對環保做出了一定的努力，除對燒結設備安裝脫硫裝置外，部分鋼廠如酒鋼采用了焦爐煤氣脫硫脫氰技術，馬鋼采用了回收副產煤氣替代動力煤，濟鋼推廣余熱余能綜合利用技術等。但效果并不理想，根據在此期間建成的脫硫設備和原料含硫情況分析，如果所有設備均能正常同步運行，將能減排二氧化硫42萬噸。但由于只有少數脫硫裝置能保持脫硫效率和同步運行率在80%以上穩定運行，因此，按已建成218臺套脫硫裝置平均脫硫效率70%，同步運行率60%，脫硫裝置減排SO2量約為21萬噸，僅達到了脫硫公司承諾的減排量的一半，甚至可能更低。

經歷了前期的探索階段后，隨著國家節能減排力度的不斷加大，“十一五”時期全國各重點鋼鐵企業陸續建成投運燒結煙氣脫硫設施，燒結脫硫逐步進入實質實施階段，表5列舉了國內具有代表性的燒結煙氣脫硫工藝概況（數據來源于調研及公開資料等）。

以上主要工藝在各鋼廠達標運行后迅速在全國推廣，各中小型鋼廠根據自身情況選擇了不同的脫硫技術。其中，以濕法脫硫為主約147套脫硫設備，干法半干法脫硫設備約30套。這些脫硫設施為“十一五”期間SO2減排工作作出了重要貢獻，也為“十二五”鋼鐵行業燒結煙氣實行全面脫硫打下了良好基礎。

截至2013年3月，全國已投運燒結脫硫設施441臺，其中燒結機脫硫設施397臺（其中河北、山西和山東站共237臺）。燒結脫硫面積達65,470m2，占總燒結機面積的59.5%，球團煙氣脫硫設施44臺，完成了1461萬噸產能的球團設備脫硫，預計2013年底已建或在建的燒結脫硫設施將達到500臺。近年來燒結機脫硫設施投運情況統計見表6。

表5 國內主要燒結煙氣脫硫工藝

表6 近年燒結機脫硫設施投運情況

自2011年至2013年，僅經歷了2年多的時間，國內投運脫硫設施的燒結機就增加了近20%，脫硫面積增加了51%。從煙氣脫硫設備規模來看，以90m2以上燒結機脫硫設備為主，占77.4%。這主要是由于近年來我國新建和改造的燒結設備向著節能大型標準化的方向發展，中小型鋼廠拆小擴大的方式也在一定程度上加快了安裝脫硫工藝的步伐，其中中型燒結機數量的增加使其成為鋼鐵行業主要的脫硫主體對象。隨著國家淘汰落后產能和行業規范化的調整，重點企業中300m2以上的燒結機逐步新建改造完成，燒結煙氣工況的不穩定性在量上將體現得更為突出，因此加快最適于大型燒結脫硫技術的研究勢在必行，同時也應逐步將小型鋼廠的配套脫硫設備納入環保機構的管理任務計劃中。目前，鋼鐵行業應用的脫硫技術種類較多，各種燒結脫硫工藝的市場占有情況統計見圖4。

圖4 各種燒結脫硫工藝的市場占有情況

在目前已投運的脫硫工藝中，從煙氣脫硫的方法來看，以高效穩定的石灰石-石膏濕法市場占有率最高，循環流化床、氨法、SDA旋轉噴霧法、氧化鎂法和雙堿法技術市場占有率差別不大，即使個別工藝在運行數量上略占優勢，但各工藝總脫硫面積基本接近。除以上主流工藝外，其他工藝也逐步占據了一定的市場規模，未來是否能夠與主流工藝形成競爭，還需看這類工藝能否充分展示其適用于燒結煙氣的優勢。全國各種脫硫技術投運面積、噸燒結礦成本及投資估算見表7。

表7 各脫硫技術投運面積、噸礦成本及投資估算

現有脫硫設施維持或改善煙氣污染狀況的能力也需要得到相應的評估，根據鋼鐵工業協會統計，2013年重點統計企業廢氣排放量96,238.53億m3，較上一年增長10.16% ，二氧化硫排放量67.46萬噸，較上一年減少1.4%。2013年重點統計鋼鐵企業二氧化硫排放量和噸鋼二氧化硫變化見圖5。

由圖5可知，只有廢氣處理系統和廢氣處理達標排放率的增加才能保證總廢氣排放量增加而二氧化硫排放量降低。自2013年2月起，鋼鐵行業廢氣總排放量保持10.25%的月平均增長速度，而SO2的排放量保持1.31%的月平均負增長速度，噸鋼二氧化硫排放量也保持在1kg以下，因此燒結行業脫硫可以說已初見成效。

1.3.3 水泥脫硫脫硝產業發展現狀

圖5 重點統計鋼鐵企業二氧化硫排放量和噸鋼二氧化硫變化

我國現有水泥企業5000家，水泥生產線1714條，2012年之前的水泥生產線只安裝了脫硝效率較低的低氮燃燒技術和基本除塵設施。隨著國家環保舉措在工業領域的不斷落實，水泥行業除了面臨著淘汰落后產能外，還可能關停環保不達標的生產線。據統計，僅2012年就有144條生產線安裝煙氣脫硝裝置，技術以SNCR為主，2012年底共計有145條安裝脫硝設備的水泥生產線投運，年產2.66億噸水泥。通常情況下，生產1噸水泥將消耗 0.64 噸熟料，按照熟料的產污系數測算（1.584千克氮氧化物/噸），如果全部脫硝設備綜合脫硝效率在60%以上，可減排氮氧化物約17.23萬噸。2013年新增投運或在建的水泥脫硝設施185套，按照年產2億噸水泥熟料計算，將新增氮氧化物減排能力20.27萬噸。

截至2013年底，水泥行業脫硝完成800～850條生產線，占總量的47%～50%。雖然近兩年已經取得了很大的進展，但水泥生產線預計還會有小幅增加，對于要在2015年實現氮氧化物排放量150萬噸的脫硝任務，按照每年完成10%的水泥脫硝設備的更新速度來看，水泥行業的脫硝任務壓力較大。

實際工程經驗表明，4000噸/日熟料生產線的低氮燃燒器投資約為100萬元，SNCR脫硝設施建設投資為200萬～300萬元/條。4000噸熟料/日新型干法水泥生產線采用低氮燃燒 + SNCR集成技術脫硝，當脫硝效率達到60% 時，脫硝設施運行費用約為4元/噸熟料。目前，已完成水泥生產線脫硝改造的投資約13.16億元，年運行費用約15.35億元，未來水泥脫硝設備建設投資和運行費用還有很大的市場空間，全國脫硝設施的改造也將主要集中在2013年和2014年。

1.4 2013年行業市場特點及重要動態

1.4.1 火電脫硫脫硝仍然是產業發展的重點

（1）目前，燃煤電站仍然是脫硫脫硝的重點和領軍行業。根據估算，2014年7月1日前，根據特別排放限值需要改造的脫硫機組達到1.9億千瓦。據《金融時報》權威專家估計，我國在2020年以前，仍然需要新建2.48億千瓦燃煤機組，平均每年投產4000萬千瓦。

（2）燃煤電站超低排放形成風氣。據了解，各大發電集團均推出了自己的部分機組超低排放或近零排放的計劃。

（3）2015年起，汞的排放將納入國家的監管，需要引起注意和觀察。

（4）廢棄脫硝催化劑即將被國家納入危險廢棄物管理，將引起行業的變化，值得關注。

（5）脫硫廢水的零排放問題日益引起重視。

1.4.2 脫硫市場向非電行業拓展，脫硝重點火電水泥并行

非電行業將成為脫硫脫硝的重點；鋼鐵、水泥、爐窯等加強監管，進一步嚴格修訂排放標準；工業鍋爐等出臺標準，嚴格監管。改變工業鍋爐燃煤規模小、效率低、污染嚴重的狀況，實現工業鍋爐的規模化集中燃燒、集中排放、集中處理，調整能源結構，盡可能實現煤改氣。鼓勵具有清潔煤炭利用能力的行業多使用煤炭，限制煤炭的隨意使用。

由于我國火電脫硫建設高峰已過，且火電行業二氧化硫排放量所占比重逐年下滑，另考慮到國家宏觀調控和節能減排政策的影響，2013年脫硫脫硝行業市場規模持續增長，脫硫脫硝公司以火電行業為主要服務對象的局面有所改變。脫硫行業集中程度較高，無法搶占大型火電脫硫脫硝項目的公司將注意力轉向鋼鐵燒結煙氣脫硫行業；脫硝行業方面，火電脫硝改造以高效的SCR工藝為主，水泥生產線脫硝改造以成本較低的SNCR工藝為主，但均成為未來脫硝工作的整治重點。火電脫硫脫硝建設一直以來是行業市場的主體，但非電行業脫硫脫硝市場規模也正在逐年擴大。據統計，截至目前僅鋼鐵和水泥脫硫脫硝市場的總投資額已達約150億元，這些項目基本是“十一五”后期開始執行的，未來還有很大的市場空間。

1.4.3 脫硫脫硝特許經營狀況

為了有效解決我國煙氣脫硫產業快速發展暴露出的建設質量不過關、運行維護專業化水平低等問題，我國在2007年就提出火電廠脫硫特許經營試點，而且自項目實施以來，能夠帶來持續性收入的脫硫特許經營業務逐漸被業內看好。根據中電聯統計數據，截至2013年底，我國共有13個脫硫公司參與了脫硫特許經營項目，已簽訂火電廠煙氣脫硫特許經營合同的機組容量為94,205MW，其中86,915MW已經按照特許經營模式運行，較上一年增長了13.68%。火電廠脫硫特許經營市場結構見圖6。

圖6 火電廠脫硫特許經營市場結構

目前，我國面臨巨大的氮氧化物減排壓力，這也推動著脫硝市場的快速發展，未來幾年將成為各行業脫硝改造的高峰期。脫硝建設雖然剛剛開啟，部分脫硝特許經營項目已經隨著脫硝建設同步實施，這也是為了更好地提高脫硝效率，完成脫硝任務，同時帶來可觀的經濟效益。據中電聯統計數據，截至2013年底，簽訂火電廠煙氣脫硝特許經營合同的機組容量比上一年增長了1倍，達到13,420MW，其中7920MW已按特許經營模式投入運行。火電廠脫硝特許經營市場結構見圖7。

圖7 火電廠脫硝特許經營市場結構

1.4.4 工業鍋爐排放的新標準值得關注

2011年國家發布的《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB 13271-2001）規定燃煤工業鍋爐SO2排放濃度：一時段1200mg/m3的排放標準，二時段900mg/m3，NOx沒有要求。

新標準征求意見稿（擬定2015年10月實施）中對燃煤工業鍋爐的排放標準為：SO2排放濃度400mg/m3，部分地區550mg/m3，NOx400mg/m3。

2 行業發展存在的主要問題

2.1 火電廠煙氣脫硫脫硝存在的問題

2.1.1 火電廠煙氣脫硫

（1）“石膏雨”問題

“石膏雨”問題目前仍然是火電行業脫硫機組的普遍性問題。我國90%現役300MW機組采用的是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術，但該技術自取消GGH裝置后便引發了“石膏雨”問題。據現場觀測，在煙囪下風向800m的范圍內可明顯察覺有“石膏雨”沉降。當機組運行負荷高、環境溫度降低時，“石膏雨”現象尤為嚴重。“石膏雨”沉降的小液滴呈酸性，含有一定量未脫除完全的SO2、SO3及石膏漿液等，對電廠及周邊環境造成二次污染，影響了周邊居民的生活質量。

除了對外部環境產生二次污染外，“石膏雨”問題對脫硫系統的影響也引起了電力行業的重視。主要是對除霧器的影響，“石膏雨”問題嚴重時會引發除霧器的堵塞停運，并增大煙道腐蝕事件的概率，更有甚者將可能造成除霧器的坍塌。

除霧器是濕法脫硫系統中的關鍵設備，其性能直接影響到濕法洗滌煙氣脫硫系統能否連續可靠運行。一旦除霧器出現故障，就可能會使脫硫系統被迫停止運行以更換除霧器，這將會嚴重影響脫硫設施的運行穩定性，也不利于電廠發電機組的達標排放運行。

（2）燃煤電站煤種變化，致使環保裝置難以正常運行

高硫煤和低硫煤、劣質煤和優質煤的價格差異較大，導致燃煤電廠傾向在滿足環保的最低標準情況下，盡可能使用便宜的煤炭，長期如此，必然導致環保裝置難以正常運行。

（3）現有的排放標準過嚴，難以在實現99%以上脫硫效率的情況下長期穩定運行

自新標準實施以來，電力行業面臨前所未有的壓力，進入2014年后電力行業所有現役機組將執行二氧化硫100mg/m3、氮氧化物100mg/m3的排放標準，部分省市還鼓勵推行超低排放甚至近零排放的大氣污染物排放標準。以脫除效率最高、運行最為穩定的石灰石-石膏濕法為例，目前脫硫效率最高能夠達到99%，燃煤煙氣中二氧化硫濃度按5000mg/m3計，最優化穩定運行時才能夠將二氧化硫排放限制在100mg/m3以內，如果運行狀況稍有變動，就有可能超標排放，這一點對以高硫煤為主要煤源的火電廠尤為明顯。因此如何實現全年穩定達標排放是個突出的問題。

（4）脫硫廢水面臨零排放的壓力

石灰石-石膏濕法是目前國內大型燃煤電廠鍋爐煙氣脫硫的主流技術，為控制脫硫漿液中Cl-濃度或平衡其他離子濃度，必須定期排出部分經過石膏水力旋流站濃縮所得的溢流液，即脫硫廢水，因廢水中含有從煙氣中吸收過來并逐步濃縮的大量溶解鹽、固體懸浮物及少量氟離子、重金屬離子等有害污染物，不能直接排放。

目前脫硫廢水的處理方法主要是通過加藥凝聚澄清去除固體懸浮物、氟離子、重金屬離子等有害污染物，調整pH，減低COD。這種常規脫硫廢水處理方法的處理效果有限，但由于環境排放標準、技術處理手段、投資等多方面的因素，目前的脫硫廢水處理未對廢水中的大量溶解鹽進行處理。

隨著人類生活水平的提高及對水體污染了解的深入，國內外對水體污染的控制標準也越來越嚴，盡管國內現行的《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）未對含鹽量（溶解固形物、氯化物、硫酸鹽）提出控制指標，但目前許多省市已出臺了明確的污水含鹽量（溶解固形物、氯化物、硫酸鹽）排放控制標準。目前許多地方環保局不允許常規處理的脫硫廢水外排也是有法可依的。

目前隨著各電廠水務管理的日益嚴格，外排廢水日益減少,不可回用的脫硫廢水的稀釋水減少，不降低含鹽量的外排脫硫廢水的直接危害將逐步凸現。同時由于很多電廠將全廠工業廢水、生活廢水、中水等廢水作為脫硫系統的補充水，這將使得需處理的脫硫廢水量增大許多倍，不降低含鹽量的外排脫硫廢水對水體的直接危害也將更加嚴重。

隨著《火電廠大氣污染物排放標準》的實施，使得國內絕大部分火力發電廠將建設煙氣脫硝工程，煙氣脫硝系統中允許的氨逃逸現象也將使脫硫廢水中氨氮含量超標，部分氨氮亦會出現在脫硫廢水中。外排的高鹽脫硫廢水的危害主要體現在以下幾個方面：1）腐蝕金屬管道和設備，影響廢水輸送和處理設施壽命；2）沖擊污水生化處理系統，致使污水處理設施不能正常運行；3）影響中水的進一步回用；4）影響水體生態環境，引起土壤鹽漬化，污染地下水。這基本決定了高鹽脫硫廢水的不可復用性（部分電廠采用排入水沖灰、渣系統和干灰調濕，但這局限性很大且干灰調濕吸納不了廢水量）和不允許排放性。

2.1.2 火電廠煙氣脫硝

（1）催化劑磨損問題

部分投運的脫硝催化劑磨損的原因主要有：1）催化劑孔內流速過高，普遍在7m/s以上，個別超過8m/s，催化劑不耐磨，經驗不足，降低造價；2）煙氣粉塵濃度高，超過30～40g/m3的較多，煤質惡劣，人為因素多；3）流場問題，流場模擬技術水平低。

（2）電站鍋爐低負荷基本不脫硝問題突出

由于煤種和催化劑設計的原因，噴氨設計的溫度較高，因此在鍋爐低負荷煙氣溫度降低時，不噴氨不脫硝。主要原因是煙氣含硫分高，為防止SO3與氨生成硫酸氫銨沉積而堵塞下游設備。當發電機組不能滿負荷運行或處于低負荷運行時，煙氣溫度不能達到最佳的噴氨溫度，也就不能使SCR脫硝催化劑達到最佳NOx轉化率，為保證全煙氣脫硫脫硝的要求，脫硝系統持續低效率運行就造成了脫硝裝置的浪費。因此，該問題也是影響火電脫硫脫硝系統化的問題之一。

（3）廢棄催化劑處理問題緊迫

近年來，燃煤電廠煙氣脫硝裝置迅猛增加，導致了脫硝催化劑的市場需求量和在線運行量爆發式增長。根據中國電力企業聯合會的估計，預計“十二五”末，運行脫硝裝置的火電機組將達到7億千瓦，55萬～60萬立方米脫硝催化劑在線運行；“十三五”以后，將有10億千瓦火電裝機容量安裝脫硝裝置，80萬～90萬立方米脫硝催化劑在線運行。因脫硝催化劑的使用壽命一般為3年，按照脫硝催化劑的運行更換規律，預計從2014年開始，失效脫硝催化劑將會大量退役淘汰，并逐年增加，預計2020年后的廢棄脫硝催化劑量將穩定在20萬～25萬立方米/年。

由于脫硝催化劑包含五氧化二釩、三氧化鎢等重金屬成分，屬于國家認定的危險廢棄物，且目前國內尚無處理經驗，因此，每年淘汰的大量廢棄催化劑如不能進行妥善處置，勢必會對環境造成巨大的二次污染，同時也會造成催化劑中貴重金屬資源的浪費。

（4）氨逃逸率的在線測定問題

氨逃逸率是控制脫硝反應器運行的重要指標。然而，氨逃逸率在線測定一直存在測定不準確的問題，影響了反應器的運行控制。

（5）SCR催化劑產能過剩的隱憂

2013年，國內的各催化劑廠紛紛擴建。據不完全統計，2013年底國內脫硝催化劑總產能已超過35萬立方米/年。2013年底，參加中電聯脫硝催化劑產業登記的企業共有10家（見表8）。

表8 2013年脫硝催化劑產業登記信息

2014年國內煙氣脫硝的需求高峰將出現下降，與2013年相比，各集團擬開工的SCR脫硝裝置數量下降幅度較大。預計在2015年后，國內的SCR脫硝裝置基本改造完畢。國內脫硝催化劑的需求將進入更換 + 新建的局面，每年新建 + 改造的脫硝機組難以超過7000萬千瓦，即使加上更換的需求數量，每年燃煤電站行業脫硝催化劑的需求也難以超過30萬立方米。2015年以后非電行業的催化劑市場需求也不樂觀，在“十二五”以后，國內的脫硝催化劑市場將面臨供過于求的局面。

2.2 非電行業脫硫脫硝發展存在的主要問題

2.2.1 鋼鐵脫硫脫硝行業

（1）部分鋼鐵企業對燒結煙氣脫硫的情況不甚了解，認為其原理、工藝、設計、維護非常簡單，因而忽視了承建單位的工程能力，選擇了一些報價明顯偏低的脫硫公司或在其它領域合作過的環保公司，導致建設的脫硫工程低價低質，難以長期穩定運行。

（2）部分鋼鐵企業認為燒結煙氣和燃煤電廠煙氣特點差異很大，十分復雜，因此排斥在燃煤電廠煙氣脫硫方面有大量成功工程經驗的承建單位。

（3）部分脫硫公司缺乏實際脫硫工程經驗，在技術交流時經常強調其工藝的先進性，但往往在裝置的實際建設和運行維護過程中，又由于經驗不足而導致系統難以正常運行。鋼鐵企業在選擇脫硫技術時，也常常忽視脫硫公司的工程設計能力和工程建設經驗，缺乏實際運行維護經驗，使部分裝置長期無法正常投入運行。

（4）脫硫副產物利用情況較差，主要是由于燒結煙氣的成分復雜，并含有重金屬、二英、HCl、HF等多種污染物，導致脫硫副產物的品質較低，無法資源化利用。

2.2.2 水泥脫硝行業

從目前的結果來看，水泥行業單純依靠重點減排工程很難實現“十二五”的減排目標；雖然行業有了嚴格的污染物排放限值，但相應的監管機制還不完善；SNCR技術在水泥行業脫硝應用廣泛，但脫硝效率并不高，同時還存在氨逃逸的隱患。考慮到長遠的減排要求，SNCR技術還需進一步的改進和完善措施。

2.2.3 工業鍋爐脫硫脫硝行業

（1）穩定運行能力差，且工業鍋爐自控水平較低，給其脫硫脫硝系統的運行帶來很大影響。燃煤工業鍋爐仍以鏈條爐排鍋爐為主，往復爐排鍋爐次之，成熟的循環流化床鍋爐比例有限；另外，中小型鍋爐的數量多且不集中，投資脫硫脫硝的費用和后期的運行費用往往要高于原先的鍋爐費用，因此鍋爐企業對脫硫脫硝改造的積極性不高。

（2）工業鍋爐脫硫脫硝行業準入門檻較低，部分不具備脫硫能力的環保公司誤導工業鍋爐企業，以低價誘導鍋爐企業誤判鍋爐環保改造的難度。中標后，以降低的設計標準應對嚴格的設計要求，通過降低設計采購標準來解決成本，嚴重影響了鍋爐的安全生產和脫硫脫硝裝置的長期穩定運行。

（3）工業鍋爐企業不能夠按照現行規定嚴格要求自己，為了降低成本，燃燒高硫煤，使脫硫裝置的負荷超出原設計的負荷。另外，操作管理人員素質不高，系統運行維護不周，導致脫硫設施停運、偷排現象嚴重。

（4）對脫硫副產物的處置能力有限，脫硫渣的資源化利用效率不高，對資源造成了極大的浪費。

3 解決對策及建議

3.1 火電脫硫脫硝行業

（1）進一步加強解決當前脫硫脫硝技術問題的手段，完善現有技術漏洞，鼓勵開發以長遠目標和長遠利益為出發點的火電脫硫脫硝技術。

（2）淘汰落后產能，加強對電廠用煤標準的監管力度。

（3）加強對催化劑行業的正確引導，建議主管部門不斷關注催化劑行業的發展，以便有效控制行業的發展速度和規模。

3.2 鋼鐵脫硫脫硝行業

（1）客觀調查現有參與鋼鐵行業脫硫脫硝的環保公司情況，發布其信譽狀況，以保證業主方選擇有保證的工藝。

（2）應鼓勵各鋼鐵企業開發具有自主知識產權的鋼鐵企業脫硫脫硝一體化技術，降低投資和運行費用，同時鼓勵副產物資源化高效利用技術的開發。

（3）已安裝環保設施的企業應按照技術方的要求運行維護設備，未安裝脫硫設備的，在選擇脫硫企業時應選擇設計能力和工程建設經驗豐富的企業。

（4）鋼鐵行業煙氣脫硫正在進行，也應盡早出臺鋼鐵行業氮氧化物減排技術政策，建議新建爐窯在設計過程中應考慮氮氧化物減排控制，預留脫硝場地，選擇合適的技術實施，具備條件的企業應同時考慮脫除二英和重金屬，以避免未來重復建設。

（5）調研發現，一些已安裝了脫硫設施的鋼廠存在偷排現象，為降低生產成本，在檢查期間正常加入脫硫劑，檢查過后又減少脫硫劑量。政府機構應加強對鋼鐵企業的監管，督促其嚴格執行排放標準和總量控制。

（6）加快適于鋼鐵行業的脫硝技術研究和示范工程建設。

3.3 水泥脫硝行業

（1）加大現有工程的減排力度，加快淘汰落后產能的步伐，嚴格控制水泥行業規模并提高行業的準入標準。

（2）污染物排放限值應依靠完善的監管機制來配合，加強在線監控系統的運行維護，建立水泥行業氮氧化物減排清單，使其逐步精細化和規范化管理。

（3）受水泥行業工況影響，SCR技術難以在該行業推廣，但考慮到未來氮氧化物的排放限值可能會更為嚴格，SNCR技術又難以再將脫硝效率提高，因此，存在應用較為成熟的SCR技術回歸水泥脫硝的可能性，這就需要攻克相關的技術問題，如余熱利用的技術可以將煙溫降至SCR催化劑的反應溫度區間，從而將較為成熟的電力脫硝工程與水泥脫硝工程結合在一起。

3.4 工業鍋爐脫硫脫硝行業

（1）加快工業鍋爐改造，提高工業鍋爐自動化控制水平并配備配套的污染物在線監測裝置，各級環保部門應加強對鍋爐企業脫硫工程的監測數據和脫硫工程生產記錄的日常監督管理，完善鍋爐企業廢氣減排工程的評價機制和獎懲機制。

（2）加強市場準入門檻，完善脫硫脫硝行業的監督機制，對于不負責任的環保企業要作出處罰，避免低價競爭帶來不利于行業發展的因素。

（3）加強對鍋爐企業燃煤情況的監督管理，提高鍋爐的燃煤利用率和熱效率，使鍋爐處于最佳運行狀態；提高司爐人員和脫硫脫硝系統控制人員的素質，注重操作人員的專業知識水平和節能意識，進行必要的技能培訓，從人員管理方面保證鍋爐安全運行，增強節能減排綜合能力。

（4）切實落實節能減排的鼓勵政策，促進高效環保燃煤工業鍋爐技術及產品的研發，研究針對不具備清潔用煤能力的中小鍋爐的燃排規程，如實施集中燃燒、集中排放、集中處理的措施，以便于監督和管理的有效實施。

Development Report on China Desulfurization and Denitration Industries in 2013

(Desulfurization and Denitra tion Comm ittee of CAEPI, Beijing 100037, China)

The paper summarizes the deve lopment environment and deve lopment situation of desulfurization and denitration industries o f the country in 2013; presents the development status of desu lfurization and denitration industries such as thermal power, iron and steel and cement industries; analyzes the market characteristics and main developments of the industries; and based on the main prob lem s existed in the deve lopment o f the industry, the paper puts forward the countermeasures and suggestions.

desulfu rization; denitration; power plant; industrial boiler; cata lyzer; industry development

X324

A

1006-5377（2014）09-0004-12