2019年脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展評述及展望

一、2019 年發(fā)布的主要政策
1.1鋼鐵企業(yè)超低排放改造時(shí)間表敲定，2025 年年底前力爭 80% 以上產(chǎn)能完成改造
2019 年 4 月，生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)展和改革委員會(huì )、工業(yè)和信息化部、財政部、交通運輸部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》），提出到 2020 年年底前，重點(diǎn)區域鋼
鐵企業(yè)超低排放改造取得明顯進(jìn)展，力爭 60% 左右
產(chǎn)能完成改造 ；到 2025 年年底前，重點(diǎn)區域鋼鐵企
業(yè)超低排放改造基本完成，全國力爭 80% 以上產(chǎn)能
完成改造。從 2019 年年初至今，山西、江蘇、寧夏、上海、湖北、浙江、福建、河南、陜西等?。▍^、市） 紛紛發(fā)布了鋼鐵行業(yè)超低排放改造方案。2019 年10 月， 中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布《鋼鐵企業(yè)超低排放改造實(shí)施指南》的征求意見(jiàn)稿，對鋼鐵企業(yè)超低排放改造技術(shù)路徑提出了指導建議。2019 年 12 月，生態(tài)環(huán)境部辦公廳發(fā)布《關(guān)于做好鋼鐵企業(yè)超低排放評估監測工作的通知》，指導鋼鐵企業(yè)和地方生態(tài)環(huán)境部門(mén)開(kāi)展超低排放評估監測工作，推動(dòng)行業(yè)高標準實(shí)施超低排放改造。鋼鐵行業(yè)邁入超低排放時(shí)代。
1.2燃煤發(fā)電廠(chǎng)液氨罐區尿素替代升級改造大幅提速
2019 年 4 月 11 日，國家能源局綜合司發(fā)布《切實(shí)加強電力行業(yè)危險化學(xué)品安全綜合治理工作的緊急通知》（國能綜函安全〔2019〕132 號），要求突出重點(diǎn)，推進(jìn)重大危險源管控和改造，在運燃煤發(fā)電廠(chǎng)仍采用液氨作為脫硝還原劑的，有關(guān)電力企業(yè)要按照國家能源局《關(guān)于加強燃煤機組脫硫脫硝安全監督管理的通知》（國能綜安全〔2013〕296 號）、《燃煤發(fā)電廠(chǎng)液氨罐區安全管理規定》（國能安全〔2014〕328 號） 等文件要求，積極開(kāi)展液氨罐區重大危險源治理，加快推進(jìn)尿素替代升級改造，新建燃煤發(fā)電項目應當采用沒(méi)有重大危險源的技術(shù)路線(xiàn)。
1.3工業(yè)爐窯或將成為下一個(gè)治理重點(diǎn)
隨著(zhù)大氣污染防治管理要求的提高，對工業(yè)爐窯工藝裝備、污染治理技術(shù)和環(huán)境管理水平提出了更高的要求。2019 年 7 月，生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)展和改革委員會(huì )、工業(yè)和信息化部、財政部聯(lián)合發(fā)布《工業(yè)爐窯大氣污染綜合治理方案》（環(huán)大氣〔2019〕56 號），針對應用于鋼鐵、焦化、有色、建材、石化、化工、機械制造等行業(yè)的工業(yè)爐窯，該方案不僅提出了排放指標（重點(diǎn)區域顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限值分別不高于 30mg/m3、200mg/m3、300mg/m3）， 更對工業(yè)爐窯污染治理措施（工藝）進(jìn)行了詳細規定， 涉及鋼鐵及焦化、機械制造、建材、有色冶煉、化工、輕工、石化等領(lǐng)域的32 個(gè)子行業(yè)。近年來(lái)，多個(gè)?。▍^、市）紛紛發(fā)布工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準，工業(yè)爐窯或將成為下一個(gè)治理重點(diǎn)。
二、行業(yè)發(fā)展概況
2.1電力行業(yè)
電力行業(yè)煤電超低排放改造完成率已達 86%， 全國約 8.9 億 kW 燃煤機組基本達到天然氣排放水平。隨著(zhù)我國燃煤電廠(chǎng)實(shí)現超低排放，減排效果顯著(zhù)，超低排放改造遺留的問(wèn)題進(jìn)入消缺階段，目前突出的需求是脫硫廢水零排放、“液氨改尿素”改造、過(guò)量噴氨（氨逃逸超標）改造治理。此外，生態(tài)環(huán)境部發(fā)文要求，不得強制企業(yè)治理“濕煙羽”，因此“濕煙羽”市場(chǎng)觀(guān)望氣氛濃厚。
2.2非電行業(yè)
2.2.1鋼鐵行業(yè)超低排放全面開(kāi)展
據統計，2019 年我國粗鋼產(chǎn)量達 9.96 億 t，產(chǎn)能利用率為 80%。目前，23 個(gè)省份 324 家鋼鐵企業(yè)
7.8 億 t 粗鋼產(chǎn)能已開(kāi)展超低排放改造，可推算出約占鋼鐵總產(chǎn)能的 62.6%?！兑庖?jiàn)》提出到 2025 年年底前，重點(diǎn)區域鋼鐵企業(yè)超低排放改造基本完成，全國力爭 80% 以上產(chǎn)能完成改造。地方鋼鐵企業(yè)超低排放改造時(shí)間表普遍在國家計劃的基礎上加快加嚴，浙江、上海等地要求在 2022 年年底前基本完成鋼鐵企業(yè)超低排放改造工作。我國鋼材產(chǎn)量排名前三的省份為河北、江蘇、山東，三省的鋼材產(chǎn)量占比約達全國總產(chǎn)量的 44%。資料顯示，河北省鋼鐵企業(yè)超低排放改造進(jìn)度已然過(guò)半，江蘇省的進(jìn)度不及河北省，今年將全力推進(jìn) ；山東省作為我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)結構調整的唯一試點(diǎn)省份，計劃嘗試通過(guò)對大氣污染傳輸通道城市鋼鐵企業(yè)采取轉移重組、搬遷等方式，實(shí)現調整布局、轉型升級。
2.2.2非電行業(yè)時(shí)代來(lái)臨，煙氣治理仍有難題待解
非電行業(yè)煙氣主要污染物排放居高難下，成為大氣污染治理重點(diǎn)和改善區域空氣質(zhì)量的關(guān)鍵。相對于電力行業(yè)，非電行業(yè)的超低排放改造更復雜。表現在：1）非電行業(yè)排放源眾多，包括鋼鐵、水泥、焦化、有色、玻璃等眾多工業(yè)行業(yè)。2）各個(gè)工業(yè)行業(yè)的工藝過(guò)程不同，排放的污染物種類(lèi)、濃度差異較大，不同煙氣的溫度、濕度、流量、流速等參數波動(dòng)較大。3）技術(shù)支撐不足。非電涉及的每個(gè)工業(yè)行業(yè)都有各自的特點(diǎn)，從技術(shù)適應性看，一種技術(shù)或一套技術(shù)要滿(mǎn)足不同污染源排放特征，實(shí)現超低排放難度可想而知。
2.2.3全國首家鋼鐵企業(yè)通過(guò)全工序超低排放評估
監測
近日，首鋼股份公司遷安鋼鐵公司成為全國首家通過(guò)全工序超低排放評估監測的企業(yè)。為實(shí)現超低排放，公司提出“優(yōu)先源頭治理、引進(jìn)先進(jìn)工藝、自主技術(shù)創(chuàng )新”理念，經(jīng)全工序對標梳理，確定并實(shí)施了 70 個(gè)深度治理項目，總投資 16.5 億元。經(jīng)過(guò)評估單位對有組織排口監測、無(wú)組織管控、清潔運輸、監測監控設施水平的系統核查，該公司各項指標均達到《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》（環(huán)大氣〔2019〕35 號）的要求，起到示范和引領(lǐng)作用。
2.2.4無(wú)組織排放治理受到重視
“十二五”以來(lái)，鋼鐵行業(yè)實(shí)施除塵改造和煙氣脫硫脫硝大氣污染治理工程，有組織排放量大幅下降， 無(wú)組織排放問(wèn)題在鋼鐵行業(yè)凸顯。鋼鐵行業(yè)的物料吞吐量大、粉粒料較多、產(chǎn)塵點(diǎn)數量多、料場(chǎng)揚塵、運輸揚塵、廠(chǎng)房煙塵外逸等無(wú)組織排放問(wèn)題突出，顆粒物無(wú)組織排放量占鋼鐵行業(yè)污染物排放總量的 50% 以上?！兑庖?jiàn)》將無(wú)組織排放要求也納入鋼鐵超低排放指標要求中。無(wú)組織排放成為鋼鐵工業(yè)污染治理的重點(diǎn)之一。
三、技術(shù)發(fā)展展望
3.1電力行業(yè)
3.1.1脫硝裝置還原劑“液氨改尿素”成為趨勢
2019 年 3 月 21 日，江蘇省鹽城市響水縣化學(xué)儲罐發(fā)生爆炸事故，4 月 9 日國家能源局綜合司發(fā)布《切實(shí)加強電力行業(yè)危險化學(xué)品安全綜合治理工作的緊急通知》（國能綜函安全〔2019〕132 號），要求推進(jìn)燃煤發(fā)電廠(chǎng)開(kāi)展液氨罐區重大危險源治理，加快推進(jìn)尿素替代升級改造進(jìn)度，未來(lái)尿素水解市場(chǎng)容量巨大。尿素水解制氨技術(shù)具有能量消耗低、運行過(guò)程安全穩定、占用廠(chǎng)房面積小的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，需克服難點(diǎn)包括水解反應器腐蝕問(wèn)題、機組負荷變化響應時(shí)間問(wèn)題、管道輸送產(chǎn)品氣冷凝問(wèn)題。
3.1.2脫硝裝置氨逃逸問(wèn)題需引起高度重視
由于普遍低負荷運行，NOx 排放標準嚴格而環(huán)保監管并不考核氨排放、氨在線(xiàn)監測技術(shù)缺陷等問(wèn)題， 噴氨過(guò)量普遍存在于燃煤電廠(chǎng)脫硝裝置運行過(guò)程中。從工藝上分析，過(guò)量噴氨是“大水漫灌”，解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是實(shí)施噴氨的“精準滴灌”，基于反應器各個(gè)區域的 NOx、氨濃度，通過(guò)精準噴氨的方式達到精準控制氨濃度的目的，各大發(fā)電企業(yè)正在開(kāi)展脫硝裝置噴氨系統改造以解決這個(gè)突出問(wèn)題。以國家能源集團為例，北京國電龍源環(huán)保工程有限公司從測試診斷、流場(chǎng)設計優(yōu)化、取樣測量、大數據控制、增值服務(wù)等方面提出了“脫硝深度優(yōu)化全流程服務(wù)”解決方案，某電廠(chǎng)實(shí)施后，300MW 機組供氨量下降了近30%，600MW 機組供氨量下降了 10%。
3.1.3低成本脫硫廢水零排放技術(shù)
當前，國內火電廠(chǎng)脫硫廢水零排放技術(shù)仍處于各種技術(shù)工業(yè)化示范應用階段，歸納起來(lái)主要有兩條工藝路線(xiàn) ：1）以煙氣余熱蒸發(fā)方式實(shí)現電廠(chǎng)脫硫廢水零排放的工藝路線(xiàn)，即煙道噴霧干燥技術(shù)，該技術(shù)具有節能環(huán)保、運行穩定、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。但廢水蒸發(fā)不完全易對煙道造成腐蝕和積灰堵塞。2）以水處理方式實(shí)現零排放的工藝路線(xiàn)，即“預處理軟化+ 膜濃縮減量 + 蒸發(fā)結晶”技術(shù)，該技術(shù)成熟可靠、已有多例成功運行案例且不對燃煤電廠(chǎng)發(fā)電生產(chǎn)造成任何影響，但投資和運行費用較高，處理過(guò)程中易產(chǎn)生較多的固體廢棄物。
3.1.4燃煤電廠(chǎng)“濕煙羽”治理
“濕煙羽”治理技術(shù)可分為三大類(lèi) ：煙氣再熱技術(shù)、煙氣冷凝技術(shù)和煙氣冷凝再熱復合技術(shù)。電廠(chǎng)“濕煙羽”現象已受到相關(guān)部門(mén)關(guān)注，地方政府陸續將燃煤鍋爐消除“有色煙羽”寫(xiě)入地方環(huán)保標準。2019 年，生態(tài)環(huán)境部出臺《京津冀及周邊地區2019 ～ 2020 年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動(dòng)方案》公開(kāi)強調，消除“濕煙羽”，實(shí)際上對控制污染物排放作用不大，反而增加能耗，間接增加污染物排放。對穩定達到超低排放要求的電廠(chǎng)，不得強制要求治理“白色煙羽”。
3.2非電行業(yè)
3.2.1鋼鐵超低排放全面開(kāi)展，SCR 煙氣脫硝技術(shù)市場(chǎng)占比高
鋼鐵行業(yè)煙氣治理最大的難點(diǎn)是脫硝。鋼鐵行業(yè)氮氧化物排放限值從 300mg/Nm3 提高到 50mg/Nm3 后， 很多企業(yè)難以達標，急需治理改造。市場(chǎng)上的主要煙氣脫硝技術(shù)方案有活性炭法、SCR 法和氧化法等。根據對公開(kāi)材料的統計，2019 年擬建、新建鋼鐵超低排放項目中有 42 個(gè)脫硝項目，除去工藝路線(xiàn)未知的5 個(gè)項目，剩余的 37 個(gè)項目中，采用 SCR 脫硝的有27 個(gè)項目，占比達 73%，其中包含兩個(gè)低溫 SCR 脫硝項目。經(jīng)過(guò)近兩年的市場(chǎng)實(shí)踐與選擇，逐步占據鋼鐵行業(yè)脫硝市場(chǎng)的主流技術(shù)是 SCR 脫硝技術(shù)。
3.2.2干法 / 半干法脫硫技術(shù)成為鋼鐵企業(yè)煙氣脫硫市場(chǎng)主流
目前非電市場(chǎng)上主要煙氣脫硫技術(shù)方案有活性炭法、濕法脫硫、旋轉噴霧法、循環(huán)流化床半干法等。根據對公開(kāi)材料的統計，2019 年擬建、新建鋼鐵超低排放項目中有 36 個(gè)脫硫項目，其中采用濕法脫硫的項目占比為 27.8%，采用半干法 / 干法脫硫的項目占比為 77.8%（部分項目采用多種工藝路線(xiàn)）?？梢?jiàn)， 干法 / 半干法脫硫已成為鋼鐵行業(yè)脫硫市場(chǎng)的主流技術(shù)。
四、行業(yè)發(fā)展展望
煙氣脫硫脫硝改造重點(diǎn)由電力行業(yè)轉向非電行業(yè)，而非電行業(yè)中的鋼鐵企業(yè)超低排放改造又首當其沖。京津冀、長(cháng)三角、汾渭平原等重點(diǎn)地區的鋼鐵企業(yè)改造取得積極進(jìn)展，特別是在燒結機頭有組織排放治理方面成效顯著(zhù)，但仍有大量鋼鐵企業(yè)離全面超低排放還有較大差距。未來(lái)脫硫脫硝行業(yè)將繼續向非電行業(yè)發(fā)展，經(jīng)過(guò)優(yōu)勝劣汰的實(shí)踐考驗，非電行業(yè)煙氣治理將逐步走上更加規范、高質(zhì)量的發(fā)展之路。