導(dǎo)讀：煙氣脫硫脫硝改造重點(diǎn)由電力行業(yè)轉(zhuǎn)向非電行業(yè)，而非電行業(yè)中鋼鐵企業(yè)超低排放改造又首當(dāng)其沖。京津冀、長三角、汾渭平原等重點(diǎn)地區(qū)鋼鐵企業(yè)改造取得積極進(jìn)展，特別是在燒結(jié)機(jī)頭有組織排放治理方面成效顯著。
時值歲末年初，為了及時反映環(huán)保產(chǎn)業(yè)過往一年的發(fā)展動態(tài)，預(yù)測新一年的發(fā)展趨勢，我會組織各分支機(jī)構(gòu)編寫了《2019年環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展評述和2020年展望》，供環(huán)保企事業(yè)單位、專家和管理者參考。
1.2019年度脫硫脫硝領(lǐng)域主要政策
(1) 鋼鐵企業(yè)超低排放改造時間表敲定，2025年底前力爭80%以上產(chǎn)能完成改造：2019年4月五部委聯(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》，《意見》提出到2020年底前，重點(diǎn)區(qū)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年底前，重點(diǎn)區(qū)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、陜西等地紛紛發(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(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會公開了《鋼鐵企業(yè)超低排放改造實(shí)施指南》的征求意見稿，對鋼鐵企業(yè)超低排放改造技術(shù)路徑提出了指導(dǎo)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(jiān)測工作的通知》，指導(dǎo)鋼鐵企業(yè)和地方生態(tài)環(huán)境部門開展超低排放評估監(jiān)測工作，推動行業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施超低排放改造。鋼鐵行業(yè)邁入超低排放時代。
(2) 燃煤發(fā)電廠液氨罐區(qū)尿素替代升級改造大幅提速：國家能源局綜合司2019年4月11日發(fā)布《切實(shí)加強(qiáng)電力行業(yè)危險化學(xué)品安全綜合治理工作的緊急通知》，要求突出重點(diǎn)，推進(jìn)重大危險源管控和改造，在運(yùn)燃煤發(fā)電廠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(qiáng)燃煤機(jī)組脫硫脫硝安全監(jiān)督管理的通知》(國能綜安全[2013]296號)、《燃煤發(fā)電廠液氨罐區(qū)安全管理規(guī)定》等文件要求，積極開展液氨罐區(qū)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(xiàng)目應(yīng)當(dāng)采用沒有重大危險源的技術(shù)路線。
(3) 工業(yè)爐窯或?qū)⒊蔀橄乱粋€治理重點(diǎn)：隨著大氣污染防治 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，國家四部委發(fā)布《工業(yè)爐窯大氣污染綜合治理方案》，針對對應(yīng)用于鋼鐵、焦化、有色、建材、石化、化工、機(jī)械制造等行業(yè)的工業(yè)爐窯，方案不僅提出了排放指標(biāo)(重點(diǎn)區(qū)域顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限值分別不高于30、200、300毫克/立方米)，更對工業(yè)爐窯污染治理措施(工藝)進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，涉及鋼鐵及焦化、機(jī)械制造、建材、有色冶煉、化工、輕工、石化領(lǐng)域的32個子行業(yè)。近年來，上海、河北、天津、重慶、山東等地紛紛發(fā)布工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)爐窯或?qū)⒊蔀橄乱粋€治理重點(diǎn)。
2. 脫硫脫硝產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
總體行業(yè)動態(tài)：燃煤電站脫硫脫硝進(jìn)入深度治理消缺階段，非電行業(yè)成為大氣治理的重點(diǎn)。
(1)電力行業(yè)
通過近10年的治理，煤電超低排放改造完成率已達(dá)80%，全國8.1億千瓦的燃煤機(jī)組基本達(dá)到了天然氣的排放水平，提前完成2020年改造目標(biāo)。隨著我國燃煤電廠實(shí)現(xiàn)超低排放，減排效果顯著，超低排放改造遺留的問題進(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、過量噴氨(氨逃逸超標(biāo))改造治理。此外，生態(tài)環(huán)境部發(fā)文要求，不得強(qiáng)制企業(yè)治理“濕煙羽”，因此“濕煙羽”市場觀望氣氛嚴(yán)重。
(2)非電行業(yè)
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(qū)域空氣質(zhì)量的關(guān)鍵。
1) 鋼鐵行業(yè)超低排放全面開展。2019年4月五部委聯(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》，到2025年底前，重點(diǎn)區(qū)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)超低排放改造時間表普遍在國家計劃的基礎(chǔ)上加快加嚴(yán)，浙江、上海等地要求2022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，三省鋼材產(chǎn)量占比約達(dá)全國總產(chǎn)量的44%。據(jù)公開資料顯示，河北省鋼鐵企業(yè)超低排放改造進(jìn)度已然過半，江蘇省進(jìn)度不及河北，今年將全力推進(jìn)，山東省作為我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整一試點(diǎn)省份，計劃嘗試通過對大氣污染傳輸通道城市鋼鐵企業(yè)采取轉(zhuǎn)移重組、搬遷等方式，實(shí)現(xiàn)調(diào)整布局、轉(zhuǎn)型升級。
2) 非電行業(yè)時代來臨，煙氣治理仍有難題待解。相對于電力，非電行業(yè)的超低排放改造更復(fù)雜。這表現(xiàn)在：i. 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);ii. 各個工業(yè)行業(yè)的工藝過程不同，排放的污染物種類、濃度差異較大，不同煙氣的溫度、濕度、流量、流速等參數(shù)波動較大;iii. 技術(shù)支撐不足。非電涉及的每個工業(yè)行業(yè)都有各自的特點(diǎn)，從技術(shù)適應(yīng)性看，一種技術(shù)或一套技術(shù)要滿足不同污染源排放特征，實(shí)現(xiàn)超低排放難度可想而知。
3) 鋼鐵行業(yè)煙氣治理的一大的難點(diǎn)是脫硝。脫硫、除塵工藝較成熟，大多數(shù)企業(yè)也能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化硫、顆粒物超低排放指標(biāo)要求，在技術(shù)路線上也有多種選擇。在煙氣治理過程中，鋼鐵企業(yè)要高度重視源頭減量和過程控制技術(shù)的應(yīng)用，同時要結(jié)合自身實(shí)際，慎重選擇治理技術(shù)，只有這樣，才能達(dá)到事半功倍的效果。
4) 無組織排放治理逐漸受到重視。“十二五”以來，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，無組織排放問題在鋼鐵行業(yè)越發(fā)凸顯。鋼鐵行業(yè)物料吞吐量大、粉粒料較多、產(chǎn)塵點(diǎn)數(shù)量多、料場揚(yáng)塵、運(yùn)輸揚(yáng)塵、廠房煙塵外逸等無組織排放問題突出，顆粒物無組織排放量占鋼鐵行業(yè)污染物排放總量的50%以上。生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵鋼業(yè)超低排放的意見》將無組織排放要求也納入鋼鐵超低排放指標(biāo)要求中。無組織排放成為鋼鐵工業(yè)污染治理的重點(diǎn)之一。
3. 脫硫脫硝行業(yè)技術(shù)展望
(1)火電行業(yè)
1) 脫硝裝置還原劑“液氨改尿素”成為趨勢
江蘇鹽城市響水縣化學(xué)儲罐發(fā)生爆炸事故，國家能源局綜合司發(fā)布《切實(shí)加強(qiáng)電力行業(yè)危險化學(xué)品安全綜合治理工作的緊急通知》，要求推進(jìn)燃煤發(fā)電廠開展液氨罐區(qū)重大危險源治理，加快推進(jìn)尿素替代升級改造進(jìn)度，未來尿素水解市場容量巨大。尿素水解制氨技術(shù)具有能量消耗低、運(yùn)行過程中安全穩(wěn)定、占用廠房面積小的優(yōu)點(diǎn)，同時需克服難點(diǎn)包括水解反應(yīng)器腐蝕問題、機(jī)組負(fù)荷變化響應(yīng)時間問題、管道輸送產(chǎn)品氣冷凝問題。
2) 脫硝裝置氨逃逸問題需要引起高度重視
由于普遍低負(fù)荷運(yùn)行，NOx排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格而環(huán)保監(jiān)管并不考核氨排放、氨在線監(jiān)測技術(shù)缺陷等原因，噴氨過量普遍存在于燃煤電廠脫硝裝置運(yùn)行過程中。從工藝上分析，過量噴氨是“大水漫灌”，解決這個問題的關(guān)鍵是實(shí)施噴氨的“精準(zhǔn)滴灌”，基于反應(yīng)器各個區(qū)域的氮氧化物、氨濃度，通過精準(zhǔn)噴氨的方式達(dá)到精準(zhǔn)控制氨濃度的目的，各大發(fā)電企業(yè)正在開展脫硝裝置噴氨系統(tǒng)改造以解決這個突出問題。以國家能源集團(tuán)為例，北京國電龍源環(huán)保工程有限公司從測試診斷、流場設(shè)計優(yōu)化、取樣測量、大數(shù)據(jù)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，某電廠實(shí)施后300MW機(jī)組供氨量下降了近30%，600MW機(jī)組供氨量下降了10%。
3) 低成本脫硫廢水零排放技術(shù)
當(dāng)前，國內(nèi)火電廠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(yīng)用階段，歸納起來主要有兩條工藝路線：i. 以煙氣余熱蒸發(fā)方式實(shí)現(xiàn)電廠脫硫廢水零排放的工藝路線，即煙道噴霧干燥技術(shù)，該技術(shù)具有節(jié)能環(huán)保、運(yùn)行穩(wěn)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;ii. 以水處理方式實(shí)現(xiàn)零排放的工藝路線，即“預(yù)處理軟化+膜濃縮減量+蒸發(fā)結(jié)晶”技術(shù)，該技術(shù)成熟可靠、已有幾例成功運(yùn)行案例且不對電廠發(fā)電生產(chǎn)造成任何影響，但投資和運(yùn)行費(fèi)用較高，處理過程中易產(chǎn)生較多的固體廢棄物。
4) 燃煤電廠“濕煙羽現(xiàn)象”
“白色煙羽”治理技術(shù)可分為三大類：煙氣再熱技術(shù)、煙氣冷凝技術(shù)和煙氣冷凝再熱復(fù)合技術(shù)。電廠濕煙羽現(xiàn)象已受到相關(guān)部門關(guān)注，地方政府陸續(xù)將燃煤鍋爐消除“有色煙羽”寫入地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。但是在2019年，對濕煙羽的治理質(zhì)疑之聲較多，生態(tài)環(huán)境部出臺的《京津冀及周邊地區(qū)2019-2020年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》公開強(qiáng)調(diào)，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(wěn)定達(dá)到超低排放要求的電廠，不得強(qiáng)制要求治理“白色煙羽”。
(2)非電行業(yè)
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(qū)域空氣質(zhì)量的關(guān)鍵。
1) 鋼鐵超低排放全面開展，SCR煙氣脫硝技術(shù)市場占比高鋼鐵行業(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(dá)標(biāo)，急需治理改造。市場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。
據(jù)公開材料匯總的2019年部分?jǐn)M建、新建鋼鐵超低排放項(xiàng)目及工藝路線，共統(tǒng)計出42個項(xiàng)目，除去工藝路線未知的5項(xiàng)，剩余37個項(xiàng)目中，采用SCR脫硝的有27個項(xiàng)目，占比達(dá)73%，其中包含兩個低溫SCR脫硝項(xiàng)目。經(jīng)過近兩年的市場實(shí)踐與選擇，逐步占據(jù)鋼鐵行業(yè)脫硝市場主流的是SCR脫硝技術(shù)。
2) 干法/半干法脫硫技術(shù)成為鋼鐵企業(yè)煙氣脫硫市場主流目前非電市場上主要煙氣脫硫技術(shù)方案有活性炭法、濕法脫硫、旋轉(zhuǎn)噴霧法、循環(huán)流化床半干法等。
據(jù)公開材料匯總的2019年部分?jǐn)M建、新建鋼鐵超低排放項(xiàng)目及工藝路線，36個脫硫項(xiàng)目中，采用濕法脫硫的項(xiàng)目數(shù)占比為27.8%，采用半干法/干法脫硫技術(shù)的項(xiàng)目數(shù)占比為77.8%(部分項(xiàng)目采用多種工藝路線)，其中，采用循環(huán)流化床半干法脫硫的項(xiàng)目有10個(27.8%)，采用活性炭干法脫硫脫硝一體化技術(shù)的項(xiàng)目有7個，采用旋轉(zhuǎn)噴霧技術(shù)的項(xiàng)目有6個。干法/半干法脫硫成為鋼鐵行業(yè)脫硫市場的主流技術(shù)。
4. 脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展展望
煙氣脫硫脫硝改造重點(diǎn)由電力行業(yè)轉(zhuǎn)向非電行業(yè)，而非電行業(yè)中鋼鐵企業(yè)超低排放改造又首當(dāng)其沖。京津冀、長三角、汾渭平原等重點(diǎn)地區(qū)鋼鐵企業(yè)改造取得積極進(jìn)展，特別是在燒結(jié)機(jī)頭有組織排放治理方面成效顯著。然而，還有大量的鋼鐵企業(yè)的環(huán)境面貌并未發(fā)生根本轉(zhuǎn)變，與全面超低排放，且經(jīng)得起歷史檢驗(yàn)的要求相比還有較大差距。未來脫硫脫硝行業(yè)繼續(xù)向非電行業(yè)發(fā)展，市場上紛繁的技術(shù)將經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)優(yōu)勝劣汰，非電行業(yè)煙氣治理逐步走上更加規(guī)范、高質(zhì)量的發(fā)展之路。
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