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技術(shù)文章
前國內(nèi)低溫脫硝市場尚未全面啟動，焦爐煙氣脫硝啟動了低溫脫硝市場的大爆發(fā)，整個市場容量保守估計超過2000億元，市場前景主要取決于以下九個市場領(lǐng)域：
1、焦化行業(yè)煙氣脫硝
從2015年1月1日起，《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》(GB 16171-2012)排放標準正式開始執(zhí)行，推動了焦化行業(yè)的氮氧化物排放控制工程的快速發(fā)展。根據(jù)煉焦環(huán)保新標準，煙氣中的氮氧化物排放要達到500毫克/標準立方米，重點地區(qū)煙氣中的氮氧化物排放要達到150毫克/標準立方米，但目前多數(shù)焦化企業(yè)煙氣中氮氧化物為1800毫克/標準立方米。根據(jù)中國煉焦行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，截至2014年年底，全國焦化行業(yè)2000多臺焦爐真正能達到《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》第二時段標準(二氧化硫50毫克/立方米、煙塵30毫克/立方米、氮氧化物500毫克/立方米)的不足一成。
目前，我國規(guī)模以上焦炭生產(chǎn)企業(yè)有700多家，2000多條焦化生產(chǎn)線，焦化爐排煙溫度在300℃以內(nèi)，故低溫脫硝成首先選擇工藝。焦化行業(yè)煙氣脫硝市場已經(jīng)逐步釋放，按每條焦化生產(chǎn)線的煙氣脫硝治理投資需1500-3000萬元來計算，市場容量大約在300-600億元。
從焦化廠煙囪出來的260℃-280℃的煙氣首先進入SCR反應器進行脫硝，脫硝后的煙氣進入余熱鍋爐，余熱回收后的煙氣溫度大約在160℃，此時再進入脫硫塔進行脫硫，脫硫后的煙氣從脫硫塔除霧后排入大氣。工藝流程圖如圖2所示：
2、水泥行業(yè)煙氣脫硝
作為世界水泥的主要生產(chǎn)國，中國在2014年的水泥產(chǎn)量接近25億噸，全國上規(guī)模的水泥生產(chǎn)線超過2300條，占世界產(chǎn)量的一半以上。在水泥生產(chǎn)過程中每年排放氮氧化物約200萬噸，約占全國氮氧化物工業(yè)排放量的15%左右，是繼電力、汽車尾氣之后的第三大氮氧化物排放源。同時，“十二五”期間，氮氧化物的排放*被列入約束性指標體系。隨著國家對于大氣污染治理的力度進一步加大，對于水泥行業(yè)的排放標準也面臨著進一步收緊。而北京作為全國空氣污染治理的重點城市，已在這方面先行一步，將在2016年1月1日起執(zhí)行水泥制造企業(yè)氮氧化物排放不得高于200mg/m3的新標準。
而對水泥制造企業(yè)來說，則意味者脫硝工藝路線的全新升級，由SNCR(選擇性非催化還原)全面轉(zhuǎn)向SCR(選擇性催化還原技術(shù))。我國2500t/d以上的生產(chǎn)線普遍加裝余熱鍋爐，其排煙溫度在150℃左右，故低溫脫硝成第1選擇工藝。按每條水泥生產(chǎn)線的煙氣脫硝治理投資需1000萬元以上來計算，市場容量超過230億元。工藝流程圖如圖3所示：
3、玻璃行業(yè)煙氣脫硝
從2014年1月1日起，《平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB26453-2011)排放標準正式開始執(zhí)行;從2015年7月1日起，《電子玻璃工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB29495-2013)排放標準正式開始執(zhí)行，這些標準推動了玻璃行業(yè)的氮氧化物排放控制工程的快速發(fā)展。根據(jù)玻璃環(huán)保新標準，煙氣中的氮氧化物排放要達到700毫克/標準立方米，部分省份地區(qū)甚至要求煙氣中的氮氧化物排放要達到350毫克/標準立方米，但目前多數(shù)玻璃企業(yè)煙氣中氮氧化物約為2000毫克/標準立方米。
我國是玻璃生產(chǎn)與消費大國，截止到2014年底，從中國玻璃網(wǎng)上得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國現(xiàn)有浮法玻璃生產(chǎn)線300多條，小型玻璃生產(chǎn)線8000多條。目前，大部分浮法玻璃生產(chǎn)線都是加裝余熱鍋爐的，其排煙溫度在150℃左右，故低溫脫硝成第1選擇工藝;大部分日用玻璃生產(chǎn)線的煙氣量偏小，考慮到余熱回收的不經(jīng)濟性，故一般不加裝余熱鍋爐，排煙溫度大概在240℃左右，也在低溫催化劑適用溫度窗口內(nèi)，故低溫脫硝成第1選擇工藝。按每條浮法玻璃生產(chǎn)線的煙氣脫硝治理投資需1000萬元來計算，目前大概有40%的生產(chǎn)線采用了中溫SCR脫硝技術(shù)，故市場容量大約在20億元左右;按每條小型玻璃生產(chǎn)線的煙氣脫硝治理投資需200萬元來計算，市場容量大約在160億元，玻璃行業(yè)煙氣脫硝市場容量在180億元左右。工藝流程圖如圖4所示：
4、工業(yè)鍋爐煙氣脫硝
10t/h以上在用蒸汽鍋爐和7MW以上在用熱水鍋爐自2015年10月1日起執(zhí)行《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB 13271-2014)，10t/h及以下在用蒸汽鍋爐和7MW以下在用熱水鍋爐自2016年7月1日起執(zhí)行《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB 13271-2014)，煙氣中的氮氧化物排放要達到400毫克/標準立方米。自2014年7月1日起，新建燃煤、燃油、燃氣鍋爐煙氣中的氮氧化物排放要達到300、250、200毫克/標準立方米;重點地區(qū)新建燃煤、燃油、燃氣鍋爐煙氣中的氮氧化物排放要達到200、200、150毫克/標準立方米。
截至2012年底，我國工業(yè)鍋爐總量達到60萬臺，其中在用工業(yè)鍋爐中，燃煤鍋爐的容量占比80%以上。為達到新標準所規(guī)定的排放限值，工業(yè)鍋爐治理開啟，大氣治理景氣周期將延續(xù)至“十三五”末，要全部淘汰10t/h及以下燃煤鍋爐，需要實施“煤改氣”、生物質(zhì)成型燃料代替等措施;蒸發(fā)量10t/h以上的燃煤鍋爐需要進行煙氣治理設(shè)施改造。煤改氣對于減少顆粒物和二氧化硫排放量有利，卻增加了排煙濕度和氮氧化物排放量，并且因為燃燒溫度高產(chǎn)生的氮氧化物含量比燃煤高。為了降低氮氧化物的排放，所以對保留下來的燃煤鍋爐，還是燃氣鍋爐都需要進行脫硝改造。工業(yè)鍋爐排煙溫度在200℃左右，故低溫脫硝成第1選擇工藝。
東北證券分析，與“十一五”計劃中的脫硫，“十二五”計劃中的脫硝對比來說，工業(yè)鍋爐治理市場潛力毫不遜色，或?qū)a(chǎn)生4000億元以上的新型大氣治理市場。其中，鍋爐蒸發(fā)量小于35t/h的鍋爐數(shù)量占總量的96%，而10 t/h以下的占比高達80%。全國存量燃煤鍋爐中70%以上需要改造高效除塵器、75%以上需要進行濕法脫硫改造，僅工程市場就達2110億元，由此推算，除塵、脫硫工程領(lǐng)域的市場就可達2000億元。按蒸發(fā)量1 t/h的鍋爐煙氣脫硝治理投資需10萬元來計算，僅脫硝工程市場就達1000多億元。工藝流程圖如圖5所示：
5、垃圾焚燒爐煙氣脫硝
在大多數(shù)行業(yè)平均利潤普遍不高的情況下，垃圾焚燒發(fā)電長期、穩(wěn)定、高額的回報，吸引國企、民企、外企紛紛涌入，從而掀起垃圾焚燒發(fā)電投資熱潮。從2008年的70余家電廠到2014年的180座左右，到2015年，全國各類投產(chǎn)和在建的生活垃圾焚燒發(fā)電廠有望超過300座，日焚燒能力達到30萬噸。自2016年1月1日起，現(xiàn)有生活垃圾焚燒爐污染物排放《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)，煙氣中的氮氧化物排放要達到250毫克/標準立方米，一般的SNCR就可以達到這個要求。隨著很多地區(qū)向歐盟2000排放標準靠攏，要求煙氣中的氮氧化物排放要達到100毫克/標準立方米，必須在焚燒爐煙氣凈化裝置加裝低溫脫硝工程。目前在國內(nèi)只有極少數(shù)垃圾焚燒爐上了低溫脫硝工程，布袋除塵器出口的煙氣溫度一般在150℃左右，故低溫脫硝成第1選擇工藝，故煙氣凈化系統(tǒng)一般采用“爐內(nèi)SNCR+半干法反應塔+活性炭噴射吸附+干法脫酸+布袋除塵器+低溫SCR脫硝”的處理工藝。以2015年為時間節(jié)點，按每座垃圾焚燒發(fā)電廠平均擁有2-3條焚燒線，每條垃圾焚燒線的煙氣低溫SCR脫硝治理投資需600萬元以上來計算，市場容量超過50億元;如果每個城市建設(shè)兩個日處理能力1000噸的垃圾焚燒發(fā)電項目，目前全國有657個城市，則需建設(shè)1314座垃圾焚燒發(fā)電廠。以全國所有城市實行垃圾焚燒處理為時間節(jié)點，按每座垃圾焚燒發(fā)電廠平均擁有2-3條焚燒線，按每條垃圾焚燒線的煙氣低溫SCR脫硝治理投資需600萬元以上來計算，市場容量超過200億元。工藝流程圖如圖6所示：
6、陶瓷窯爐煙氣脫硝
從2010年10月1日起，《陶瓷工業(yè)污染物排放標準》(GB 25464-2010)排放標準正式開始執(zhí)行。根據(jù)陶瓷環(huán)保標準，水煤漿、油氣陶瓷窯爐煙氣中的氮氧化物排放要達到450、300毫克/標準立方米。目前陶瓷行業(yè)的脫硝收到大部分陶瓷企業(yè)的聯(lián)合抵制，市場一直沒有釋放出來。隨著國家對于大氣污染治理的力度進一步加大，相信陶瓷行業(yè)的排放標準會被嚴格執(zhí)行。
截止到到2014年，中國的建筑陶瓷企業(yè)主要分布在華南的廣東佛山、福建晉江、華東上海周邊、山東中部，以及近幾年才興起的東北沈陽、華南的江西中西部、華西的四川夾江地區(qū)、河北等幾大陶瓷產(chǎn)區(qū)全國各類投產(chǎn)和在建的陶瓷生產(chǎn)線已經(jīng)超過3000條。國內(nèi)陶瓷窯排煙溫度一般在200-300℃，故低溫脫硝成第1選擇工藝。按每條陶瓷窯爐生產(chǎn)線的煙氣脫硝治理投資需200萬元來計算，市場容量超過60億元。
7、鋼鐵冶金燒結(jié)煙氣脫硝
從2015年1月1日起，《鋼鐵燒結(jié)、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB 28662-2012)排放標準正式開始執(zhí)行。根據(jù)鋼鐵燒結(jié)、球團工業(yè)環(huán)保新標準，煙氣中的氮氧化物排放要達到300毫克/標準立方米。
據(jù)中鋼協(xié)2014年數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全國仍有約12萬m2燒結(jié)機的生產(chǎn)線。截止到目前為止，只有少數(shù)的生產(chǎn)線上了煙氣脫硝設(shè)施，比如山西太原鋼鐵廠和寶鋼湛江鋼鐵有限公司一期燒結(jié)機煙氣凈化設(shè)施采用的是日本新日鐵的活性炭脫硫脫硝技術(shù)。一般燒結(jié)機生產(chǎn)線普遍加裝余熱鍋爐，其排煙溫度在200℃以下，故低溫脫硝成第1選擇工藝。初步保守估計，按每平方米的燒結(jié)機煙氣脫硝治理投資需20-30萬元來計算，鋼鐵行業(yè)脫硝市場容量投資需求為240-360億元左右。
8、煉油企業(yè)催化裂化煙氣脫硝
新建石油煉制企業(yè)催化裂化裝置和現(xiàn)有石油煉制企業(yè)催化裂化裝置都應分別于2014年7月1日和2017年7月1日起執(zhí)行《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》(GB31570-2015)，煙氣中的氮氧化物排放要達到300毫克/標準立方米，重點地區(qū)煙氣中的氮氧化物排放要達到100毫克/標準立方米。目前，國內(nèi)石油石化催化裂化市場主要被Belco公司的EDV+LoTOx (低溫氧化)技術(shù)所壟斷。
我國煉油行業(yè)目前有約50家煉油廠近百套催化裂化裝置，再生煙道氣多數(shù)企業(yè)都直接排放。但新的排放標準頒布后，多數(shù)企業(yè)都必須新增脫硝設(shè)施。催化裂化裝置排煙溫度在300℃以內(nèi)，故低溫脫硝成第1選擇工藝。按每條脫硝催化裂化投資需1500萬元估算，市場容量超過15億元。
9、化工行業(yè)煙氣脫硝
我國有數(shù)以萬計的化工企業(yè)，工藝工程中產(chǎn)生的廢氣中含有氮氧化物。比如硝酸酸洗、草酸生產(chǎn)等，排煙溫度在200℃左右，故低溫脫硝成第1選擇工藝。因為沒有確切數(shù)據(jù)，整個化工行業(yè)低溫脫硝市場容量暫時無法估計。
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