我國火電廠脫硫脫硝行業(yè)2008 年發(fā)展綜述
摘要:介紹了2008年我國火電廠脫硫脫硝行業(yè)的發(fā)展概況,分析了行業(yè)存在的主要問題,并提出了對策及建議。
關(guān)鍵詞:火電廠,脫硫,脫硝,行業(yè)發(fā)展
1 2008年火電廠脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展概況
1.1 2008年行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析
2008年底,我國火電廠煙氣脫硫裝機(jī)容量超過3.79億kW,約占煤電裝機(jī)總?cè)萘康?6%;當(dāng)年投運10萬kW及以上的火電機(jī)組脫硫裝置容量為1.10億kW,比2007年減少5.2%。
《國家環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃》綱要中明確提出:“十一五”期間二氧化硫排放量減少10%的削減目標(biāo)。這一重要約束性指標(biāo)提出后,2006年火電廠二氧化硫排放總量不但沒有減少,反而由2005年的1300萬噸增長到1350萬噸,增長了3.8%。2007年經(jīng)過采取節(jié)能減排措施,當(dāng)年二氧化硫排放總量有所減少,但是要完成“十一五”規(guī)定的減排任務(wù)仍十分艱巨。近期氮氧化物的減排任務(wù)也開始提上日程。這將是推動我國火電廠脫硫脫硝行業(yè)快速發(fā)展的動力和要求。
國務(wù)院在2007年和2008年分別發(fā)布了《主要污染物總量減排監(jiān)測辦法》和《關(guān)于進(jìn)一步做好國控重點污染源自動監(jiān)控能力建設(shè)項目實施工作的通知》,文件要求企事業(yè)單位按期完成煙氣自動在線監(jiān)控設(shè)備的安裝和驗收,并與環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)運行。該文件的出臺對煙氣脫硫脫硝行業(yè)市場的規(guī)范提出了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
1.2 2008年行業(yè)經(jīng)營狀況分析
1.2.1 火電廠煙氣脫硫行業(yè)
2008年排名前20的脫硫公司合同容量占行業(yè)總量的90.8%,投運容量占全行業(yè)總量的78.3%,當(dāng)年投運容量占全行業(yè)總量的87.1%。與2007年相比,前10名的脫硫公司變化不大,福建龍凈環(huán)保股份有限公司、中國華電工程(集團(tuán))有限公司進(jìn)入前10名。
2008年底前,各脫硫公司已投運的脫硫裝機(jī)容量見表1;各脫硫公司已簽訂合同的脫硫工程容量見表2;2007、2008年脫硫產(chǎn)業(yè)信息登記對比情況見表3。
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目前,已有部分脫硫公司取得運營管理資質(zhì)并負(fù)責(zé)脫硫設(shè)施的運行管理。火電廠煙氣脫硫特許經(jīng)營第一批試點開始至今,共有11個項目,包括龍源環(huán)保、中電投遠(yuǎn)達(dá)、博奇科技、國電清新等7家國內(nèi)業(yè)績突出、實力雄厚的專業(yè)化脫硫公司都積極參與了試點,并從中積累了運行管理的經(jīng)驗。
1.2.2 火電廠煙氣脫硝行業(yè)
火電廠氮氧化物排放控制是自2003年頒布《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)后逐步開始的。此后,一批新建火電機(jī)組大多采用了低氮氧化物燃燒技術(shù),有的火電廠結(jié)合技術(shù)改造安裝了低氮氧化物燃燒器,商業(yè)化煙氣脫硝裝置也已在30萬kW、60萬kW裝機(jī)容量的多臺機(jī)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(jīng)驗。據(jù)不完全統(tǒng)計,到目前為止約有90多家電廠的近200臺總裝機(jī)容量為1.05億kW的機(jī)組已通過環(huán)評,其中已建、在建或擬建的火電廠煙氣脫硝項目達(dá)到5745萬kW裝機(jī)容量(如表4所示),主要分布在北京、上海、江蘇、浙江、廣東、山西、湖南等。ㄊ校K捎玫墓に嚰夹g(shù)主要是選擇性催化還原法(SCR),約占96%,非選擇性還原催化法(SNCR)只占4%。
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1.3 新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用
U形吸收區(qū)高速平流塔集成式煙氣脫硫技術(shù)針對“投資運行費用低、占地面積少”的需求,發(fā)明了以“煙氣進(jìn)出口同側(cè)等高”為特征的U形吸收區(qū)高速平流噴淋塔,解決了現(xiàn)有技術(shù)煙道系統(tǒng)復(fù)雜冗長的難題,實現(xiàn)了石膏旋流站、真空皮帶脫水機(jī)、石膏貯倉、事故漿液罐縱向空間延伸緊湊布置,從而大幅降低了煙氣阻力、設(shè)備高度和占地面積;共獲中國發(fā)明專利授權(quán)12項,計算機(jī)軟件著作權(quán)1項,實現(xiàn)了FGD技術(shù)的突破。與現(xiàn)有技術(shù)相比,該技術(shù)總體投資費用降低約45%(其中占地面積降低40%,鋼材耗量降低55%),總體運行費用降低約20%(其中運行電耗降低25%),專家鑒定認(rèn)為該技術(shù)總體達(dá)到國際先進(jìn)水平,部分指標(biāo)屬國際領(lǐng)先水平。目前,專利除霧器、擋板門等關(guān)鍵設(shè)備已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,先后獲得2008年度“國家環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)二等獎”和“江蘇省科技進(jìn)步二等獎”。
1.4 行業(yè)主要(骨干)企業(yè)發(fā)展情況
(1)北京國電龍源環(huán)保工程有限公司
北京國電龍源環(huán)保工程有限公司成立于1993年5月,隸屬于中國國電集團(tuán)國電科技環(huán)保集團(tuán)有限公司,是國內(nèi)最早從事電力環(huán)境污染治理的企業(yè)之一,是中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)骨干企業(yè)。公司主要承接大型火電廠燃煤機(jī)組煙氣脫硫工程、脫硝工程、布袋除塵、海水淡化、水處理、干排渣、垃圾焚燒等業(yè)務(wù)。
1998年該公司從德國FBE公司(原STEINMüLLER)全套引進(jìn)了具有國際先進(jìn)水平的石灰石/石灰—石膏濕法煙氣脫硫技術(shù),并與FBE公司合作順利完成了北京一熱、浙江半山電廠、重慶電廠三個國內(nèi)最早的濕法煙氣脫硫示范項目,隨后建成了由國內(nèi)公司承包的國內(nèi)第一套200MW機(jī)組、第一套300MW機(jī)組脫硫裝置,并承擔(dān)了國家科技部“863”計劃“大型燃煤電站鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及設(shè)備工程化”項目,形成了由多項研究成果組成的、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的龍源濕法煙氣脫硫集成技術(shù),其中申請了14項中國專利,各技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到或超過世界先進(jìn)水平,并已經(jīng)陸續(xù)成功運用在多個脫硫工程中,截至2008年底,公司總投運業(yè)績已達(dá)39,663MW。該公司還從德國FBE公司引進(jìn)了先進(jìn)的選擇性催化還原脫硝(SCR)技術(shù)。
截至目前,該公司正在承擔(dān)國電銅陵電廠1×600MW機(jī)組、國電北侖三期1×1000MW機(jī)組和大唐高井電廠4×50MW、2×100MW、天津東北郊2×300MW機(jī)組等脫硝工程,脫硝工程業(yè)績已達(dá)2600MW。
(2)中電投遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保工程有限公司
中電投遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保工程有限公司成立于1999年,是中國電力投資集團(tuán)公司、重慶九龍電力股份有限公司等單位出資組建的高科技環(huán)保企業(yè),注冊資本金7500萬元。公司主要從事火電站煙氣脫硫脫硝、水務(wù)產(chǎn)業(yè)、核電環(huán)保和節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等業(yè)務(wù)。
遠(yuǎn)達(dá)公司是國家科技部批準(zhǔn)的國家創(chuàng)新型企業(yè)試點單位,中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)骨干企業(yè),國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展(重慶)基地?zé)煔饷摿蚣夹g(shù)開發(fā)及成套設(shè)備生產(chǎn)牽頭單位和國家發(fā)改委與環(huán)保部批準(zhǔn)的國家首批火電廠煙氣脫硫特許經(jīng)營試點項目簽約單位。
截至目前,遠(yuǎn)達(dá)公司已累計簽約脫硫脫硝項目57個,涉及火電機(jī)組106臺,裝機(jī)容量4000萬kW;簽約水處理項目46個,累計合同總金額65億元。
該公司承擔(dān)的重點項目有:國內(nèi)首臺單機(jī)百萬機(jī)組煙氣脫硫項目—華能浙江玉環(huán)電廠一期工程2×1000MW超超臨界燃煤機(jī)組脫硫工程;國內(nèi)首臺單機(jī)百萬機(jī)組煙氣脫硝項目—上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司1×1000MW超超臨界燃煤機(jī)組脫硝工程;北京2008奧運重點環(huán)保項目—華能北京熱電廠4×250MW機(jī)組煙氣脫硫工程(國內(nèi)首臺采用“煙塔合一”技術(shù)的脫硫項目),已成為中國脫硫行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。目前,該公司正與美國紹爾集團(tuán)、GE公司、日本三菱重工、奧地利AEE等公司合作,致力于開拓國際環(huán)保市場。
(3)福建龍凈環(huán)保股份有限公司
福建龍凈環(huán)保股份有限公司是專業(yè)致力于大氣污染防治設(shè)備領(lǐng)域的環(huán)保企業(yè),業(yè)務(wù)包括除塵、脫硫、脫硝、物料輸送、小型水電站、安裝工程、技術(shù)服務(wù)、材料銷售、房地產(chǎn)銷售、物業(yè)管理等,其中除塵和脫硫是公司的主要業(yè)務(wù)。
公司具有技術(shù)和成本控制優(yōu)勢,除塵業(yè)務(wù)連續(xù)六年居行業(yè)龍頭地位;脫硫業(yè)務(wù)全國增長最快,脫硝業(yè)務(wù)是國內(nèi)最早開展的企業(yè)之一,具有先發(fā)優(yōu)勢。截至2008 年底,公司已為電力行業(yè)配套脫硫裝置總裝機(jī)容量約4000萬kW,市場占有率達(dá)到11%,公司累計簽訂的脫硫合同居全國第四,新簽脫硫合同居全國第二,市場排名較2007年有了大幅提升。
公司與丹麥托普索公司進(jìn)行技術(shù)合作,取得了華電福州可門電廠和石獅鴻山電廠共4臺60萬kW機(jī)組配套煙氣脫硝裝置依托工程,使公司在火電廠煙氣脫硝技術(shù)上的研究走在了全國前列,成為我國首批提供解決脫硝技術(shù)的環(huán)保企業(yè)之一。
公司已經(jīng)有 3 臺中小型燒結(jié)機(jī)干法脫硫設(shè)施正常運轉(zhuǎn),目前我國最大的400m2燒結(jié)機(jī)干法脫硫工程正在寶鋼實施。
目前,該公司正在積極爭取海外小型火電站與除塵脫硫設(shè)施的總包項目。
2 行業(yè)發(fā)展存在的主要問題及分析
2.1 當(dāng)前火電廠脫硫行業(yè)存在的主要問題
(1)對脫硫設(shè)施的監(jiān)測監(jiān)管不到位
煙氣在線監(jiān)測儀器未能發(fā)揮應(yīng)有的效能和作用。目前,國內(nèi)的電廠脫硫設(shè)施已全部配置了煙氣在線監(jiān)測裝置,關(guān)鍵部件配置均采用進(jìn)口設(shè)備,參數(shù)的設(shè)置也基本符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。但從投運情況來看,故障率較高。有的儀表(如煙塵)數(shù)據(jù)顯示不準(zhǔn)確,有的甚至完全不能顯示,反應(yīng)不出脫硫設(shè)施的真實運行情況,只能憑經(jīng)驗進(jìn)行調(diào)控,不能對火電廠大氣污染物排放情況實現(xiàn)實時監(jiān)控。
對脫硫設(shè)施的監(jiān)管也尚未全面到位,在調(diào)研的城市中,除部分城市已與當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)并與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司聯(lián)網(wǎng)外,其余許多均未與有關(guān)主管部門聯(lián)網(wǎng),對脫硫設(shè)施是否運行、運行效果如何,難以實現(xiàn)實時監(jiān)控。
(2)脫硫工藝路線單一,脫硫副產(chǎn)物的處置和消納尚未引起足夠重視
我國已投運的脫硫工藝中以石灰石-石膏法為主,達(dá)90%以上。部分電廠已出現(xiàn)脫硫副產(chǎn)物石膏無處消納的情況,只能采取堆放和拋棄的處置方式。預(yù)計到“十一五”末,我國將有3億kW燃煤發(fā)電機(jī)組配置石灰石-石膏法脫硫設(shè)施,按1臺300MW機(jī)組燃用含硫量為1%的煤種,每年運行5000~6000小時計,將產(chǎn)生脫硫石膏4.5萬~5.0萬噸,屆時每年將產(chǎn)生5000萬~6000萬噸脫硫石膏。如此大量的脫硫石膏要得到妥善處置和消納是不容樂觀的。加之,對脫硫石膏的利用在經(jīng)濟(jì)政策上與天然石膏相比并無優(yōu)勢可言,若對其采用堆放或拋棄的處置方式,既浪費了資源、占用了場地,又會產(chǎn)生新的污染。
2.2 當(dāng)前火電廠脫硝行業(yè)存在的主要問題
(1)缺乏相關(guān)的政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系
我國目前現(xiàn)行的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)中,首次規(guī)定了火電廠氮氧化物的排放限值,并按時段和不同燃料及其特性分別規(guī)定了不同限值。我國目前已有的關(guān)于氮氧化物的法規(guī)政策,主要依賴于傳統(tǒng)的控制手段,雖然對火電廠NOX污染的控制提出了初步要求,但相關(guān)的政策標(biāo)準(zhǔn)過于原則,操作性差。美國、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的氮氧化物控制工作起步較早,各種氮氧化物控制政策也較為成熟,因此,我國可以借鑒國外的相關(guān)政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),盡快形成一個完善的氮氧化物控制法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。
(2)缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的脫硝技術(shù)
目前我國的脫硝技術(shù)主要依賴進(jìn)口,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的脫硝技術(shù)較少。我國目前在發(fā)電機(jī)組上應(yīng)用的煙氣脫硝技術(shù)除個別單位自行開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)外,絕大多數(shù)單位采用的SCR、SNCR煙氣脫硝技術(shù)尚處于引進(jìn)、消化吸收和初步應(yīng)用階段。因而我國脫硝企業(yè)的技術(shù)水平亟待提高。
(3)重視脫硝催化劑和還原劑的來源與處置
目前國內(nèi)應(yīng)用于脫硝技術(shù)的催化劑主要依賴進(jìn)口,因而脫硝運行成本較高;盡管國內(nèi)目前已經(jīng)建設(shè)了一些催化劑生產(chǎn)基地,但均是采用國外的技術(shù),甚至原料也要進(jìn)口,制約著脫硝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;失效催化劑屬危險廢物,對其處理處置問題應(yīng)引起足夠重視;普遍作為脫硝還原劑的液氨在儲運和運行過程中的安全問題必須引起高度重視。
(4)加強(qiáng)脫硝設(shè)施建設(shè)與運行的全過程監(jiān)管
當(dāng)前,脫硝行業(yè)開始步入快速發(fā)展期,有關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)對脫硝設(shè)施建設(shè)與運行的全過程監(jiān)管。例如應(yīng)強(qiáng)化對脫硫工程建設(shè)在可研、環(huán)評、工程設(shè)計、施工、運行管理過程中的單位和個人的執(zhí)業(yè)資質(zhì)的管理等。
3 行業(yè)發(fā)展展望
脫硫、脫硝屬于大氣污染防治設(shè)備行業(yè),行業(yè)需求主要取決于國家的相關(guān)環(huán)保政策,具體包括大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、排污收費標(biāo)準(zhǔn)以及國家規(guī)劃的減排目標(biāo)等。行業(yè)走勢與宏觀經(jīng)濟(jì)的相關(guān)性較低、周期性較弱,是典型的政策引導(dǎo)型產(chǎn)業(yè),因此金融危機(jī)對該市場的影響不大。
我國超過一半的二氧化硫排放來自火電行業(yè),火電行業(yè)的脫硫需求,按時間可以分為兩段:
(1)“十一五”期間火電行業(yè)的脫硫需求,主要由“十一五”相關(guān)規(guī)劃目標(biāo)和已投運脫硫設(shè)施的改造需求決定;
(2)“十一五”之后火電行業(yè)的脫硫需求,主要由新建火電機(jī)組容量和已投運脫硫設(shè)施的改造需求決定。
3.1 脫硫市場新增需求分析
《國家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”規(guī)劃》要求,2010年末火電脫硫裝機(jī)容量要達(dá)到4.6億kW。根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計數(shù)據(jù),2006-2008年火電脫硫裝機(jī)容量分別為1.60億、2.70億、3.79億kW。要達(dá)到“十一五”規(guī)劃要求,2009-2010年新增火電脫硫裝機(jī)容量要達(dá)到0.81億kW。最近環(huán)保部明確要求2009年新增火電脫硫裝機(jī)容量要在0.5億kW以上,那么2010年新增火電脫硫裝機(jī)的容量約為0.31億kW。電力行業(yè)脫硫現(xiàn)狀及規(guī)劃目標(biāo)見表5。
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根據(jù)上述分析,2006-2010年各年新增火電脫硫裝機(jī)容量分別為1.07億、1.10億、1.09億、0.50億、0.31 億kW。按照150元/kW的脫硫工程造價,2006-2010年火電脫硫新增市場容量分別為161億、165億、164億、75億、46.5億元。
3.2 脫硫市場改造需求分析
目前,國內(nèi)在役火電脫硫機(jī)組中約有1/3的脫硫設(shè)施不能正常運轉(zhuǎn),而且即使是正常運轉(zhuǎn)的脫硫設(shè)施在運行中也難免會出現(xiàn)石膏結(jié)垢、設(shè)備腐蝕等問題。根據(jù)調(diào)查的脫硫工程實際情況來看,改造價格有時甚至高于新建價格。
結(jié)合火電新增需求和改造需求,2006-2010年火電脫硫需求分別為169億、189億、205億、132億、110.5 億元,平均每年161億元,詳見表6。
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3.3 非火電脫硫需求分析
根據(jù)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(yè),“十一五”期間,國家非火電脫硫治理的重點在鋼鐵行業(yè),尤其是鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫,因為燒結(jié)過程中排放的二氧化硫約占鋼鐵行業(yè)SO2總排放量的60%以上。
我國共有燒結(jié)機(jī)400多套。“十一五”期間,按照二氧化硫減排目標(biāo)責(zé)任書的規(guī)定,12家鋼鐵企業(yè)、14臺燒結(jié)機(jī)要實施脫硫治理示范工程。目前,燒結(jié)脫硫工程的造價在3000萬~8000萬之間,假設(shè)平均造價為5000萬,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(shè)所有燒結(jié)機(jī)中有30%需要實施脫硫治理,那么整個鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)的脫硫市場空間就約為60億元。
建材、化工、有色、石化行業(yè)二氧化硫合計排放量是鋼鐵行業(yè)的2.6倍,按此比例,粗估這些行業(yè)的脫硫市場空間為156億元。加上鋼鐵,這5個重點非火電行業(yè)的脫硫市場空間總計約216億元,詳見表7。
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3.4 國外脫硫市場需求
(1)發(fā)達(dá)國家的脫硫市場以更新?lián)Q代需求為主
美、歐、日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)自20世紀(jì)70年代開始大規(guī)模建造煙氣脫硫裝置,此后對脫硫設(shè)備和技術(shù)的研發(fā)投入越來越少,整個脫硫產(chǎn)業(yè)通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式向中國轉(zhuǎn)移。目前發(fā)達(dá)國家的脫硫設(shè)備已經(jīng)到了更新?lián)Q代的時候,中國的脫硫產(chǎn)品,無論是技術(shù)還是價格,都非常具有競爭力。
(2)發(fā)展中國家的脫硫市場以新增需求為主
越南、印度、印尼等發(fā)展中國家還處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期,經(jīng)常出現(xiàn)電荒,正在加緊電力建設(shè)。同時,這些國家受外來文化影響較深,環(huán)保法規(guī)較中國嚴(yán)格,在建設(shè)電力工程時,會同時安裝環(huán)保設(shè)備。中國的脫硫企業(yè)憑借優(yōu)越的性價比,已經(jīng)開始在這些國家承接脫硫總包業(yè)務(wù)(有的總包業(yè)務(wù)還包括小型電站建設(shè))。
(3)脫硫市場需求構(gòu)成
脫硫市場的需求主要由四部分構(gòu)成,即火電行業(yè)脫硫需求、改造需求、非火電行業(yè)脫硫需求和國外脫硫需求。火電脫硫在“十一五”期間獲得了快速發(fā)展,隨著火電脫硫裝機(jī)容量的提高,火電脫硫市場變小,但仍有超過100億元的市場空間。而且隨著非火電脫硫市場和海外市場的開拓,脫硫行業(yè)的增長有新的空間。
綜合上述分析,雖然火電市場的需求在變小,但每年仍有超過100億元的市場空間。而且預(yù)計非火電脫硫市場總?cè)萘砍^200億元,海外脫硫市場總?cè)萘砍^200億美元,脫硫行業(yè)有新的增長空間。
根據(jù)“十一五”規(guī)劃,我國新擴(kuò)建燃煤電廠必須同步建設(shè)脫硫設(shè)施并預(yù)留脫硝場地。在“十二五”期間,國家很可能出臺具體的氮氧化物減排指標(biāo)。根據(jù)新建機(jī)組情況,預(yù)計以后平均每年的脫硝市場容量有48.5億元。

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